1、 空心阴极灯的强短脉冲供电电源

与 DC-HCL 或 CP-HCL 供电电源相比，HCMP-HCL 供电电源需要进行特殊设计，电源要提供微秒宽度的脉冲，峰值工作电流 一般为几安培，可到十几安培。下图所示为强短脉冲电源示意图。

强短脉冲供电时，HCL 工作在大电流状态，电流一般为几安培，对个别元素的 HCL，工作电流可高达20A。脉冲一般为亚微秒到几个微秒宽度，典型值为1. 0〜4. 0μs。脉冲频率为200〜1000Hz，在进行脉冲频率对放电性能影响实验时，脉冲频率可达2000Hz。

HCMP-HCL 电源主要由三部分组成：①脉冲输入以及由三极 管组成的驱动电路；②高压电路（HV）；③测量电路，其中Rob1为测量 HCL 作电流而设置，R和Rob2形成的旁路则为了测量 HCL 工作时的电压降。

2、 强短脉冲供电空心阴极灯的放电特性

空心阴极灯放电特性曲线表明了 HCL 在工作过程中电压-电流之间的关系。处于正常工作状态的 HCL，其伏安特性曲线应在辉光放电伏安特性曲线的正常辉光放电区域。下图所示为 HCL 工作在 CP 和 HCMP 状态时的伏安特性曲线。图中表明，与 CP 供电方式相比，HCMP 供电时 HCL 获得了更高的能量，HCMP- HCL 获得的瞬时功率要比 CP 状态时大约高102〜103倍。高的能量使 HCL 在阴极溅射、粒子碰撞、激发和发射的过程具有自己的特点。

HCMP-HCL 的伏安特性曲线有一“平台”，表明在 HCL 工作时的每一个脉冲内，其工作电压达到了 “饱和”状态。对 HCL 伏安特性曲线这一“平台”的进一步研究表明，HCL 工作的电压除与阴极材料、工作气体以及阴极和阳极间距有关外，与 HCMP 高压电源的输出电压密切相关。同样 HCL 在 HCMP 供电时，伏安特性曲线中“平台”的高或低随电源高压输出的升高而升高。这一结果预示，目前 HCMP-HCL 电源仅能使 HCL 工作在正常的辉光放电区域，还未达到使其“烧毁”的电弧放电区，同时也预示 HCL 的瞬时功率还可能更高。

相关研究的结果还表明，HCMP-HCL 伏安特性曲线受脉冲频率的影响不大，而脉冲宽度对伏安曲线的影响也不十分明显。

3、 强短脉冲供电空心阴极灯的发射光谱

对 HCMP-HCL 发射光谱的研究更能直接说明其在原子/离子荧光光谱研究中的重要性和实用性。黄本立等的实验结果表明，HCMP-HCL 可发射强的离子线和原子线；与直流供电相比， 离子线强度的增加可达 IM 倍以上；原子线强度的增加虽比离子线增加幅度稍低，但仍然很可观。这些实验结果说明，HCMP- HCL 有望成为原子光谱学研究中的离子线/原子线光源，也有望成为离子荧光光谱、原子荧光光谱研究中廉价、实用的激发光源。

对 HCMP-HCL 发射光谱的详细研究，张绍雨等进行了非常有代表性的研究工作。

Eu HCL：上海电光器厂；单色仪出射、入射狭缝：10Mm； PMT 负高压：一900V；

PMT 负载：DC 供电1MC， HCMP 供电50Q； DC 供电电流：6. 0mA； HCMP 供电：

频率200Hz，脉冲宽度3.03，脉冲电流10A

1—Eu II 372. 494nm； 2—Eu II 381. 967nm； 3—Eu II 390. 048nm；

4—    Eu II 393.048; 5—Eu II 397. 196nm； 6—Eu II 412. 970nm；

7—Eu II 420. 505nm； 8一Eu II 443. 553nm； 9—Eu I 459. 403nm；

10—Eu I 462. 722nm； 11—Eu I 466. 188nm

YHCL：河北衡水宁强光源厂；单色仪出射、入射狭缝：lOfim； PMT 负高压：一900V；

PMT负载：DC供电1MC， HCMP供电50(1；DC供电电流：10.0mA； HCMP 供电：

频率200Hz，脉冲宽度3. 0^s，脉冲电流16. 7A

1—Y II 371. 030nm; 2—Y Il 377. 433nm； 3—Y II 378. 780nm 4一Y II 383. 288nm；

4—    Y I 407. 738； 6—Y I 410. 238nm; 7—YI 412. 831nm；8—丫 I 414. 285nm；

9—Y II 417. 154nm； 10—Y II 423. 573nm+Y I 423. 594nm； 11—Y II430. 963nm；

12—Y II 437. 494nm； 13—Y I 464. 370nm； 14—Y I 467. 484nm

上面两图分别为 Eu、Y 的 HCL 在 HCMP 供电时的发射光谱，图中同时还列出了同一 HCL 在 DC 供电时的发射光谱，以进行比较。图中表明，在370〜470nm 的波长范围内，DC 供电时 Eu HCL 有3条发射强度较高的原子线 Eu I 459. 403nm、Eu I 462. 722nm、Eu I 466. 188nm，而离子 线的发射强度都较弱；HCMP 供电时 Eu HCL 除发射上述3条原子线外，Eu II 381. 967nm、Eu H 420. 505nm 等离子线的强度都超过了原子线的发射强度。图中所示为Y HCL 在 DC 供电、 HCMP 供电时的发射光谱，图中实验结果表明，Y HCL 在 HCMP 供电时的发射光谱也有相当地增强，与 Eu HCL 在两种供电状态时的结论基本一致。

原创作者：上海美析仪器有限公司