空心阴极灯是一种气体放电光源，常用于光谱仪、分光光度计和其他科学仪器中。它的发光原理是通过在气体环境中施加电场，使得气体中的电子受激发而跃迁到更高能级，当电子回到基态时释放出能量，产生可见光。
具体而言，空心阴极灯中包含一个阴极和一个阳极，两者之间充满了稀薄气体（如氖气或氩气）。当高压电场施加在两极之间时，阴极发射出电子，这些电子在气体中加速并碰撞，导致气体中的原子或分子激发至高能级。当这些激发态的原子或分子退激发回到基态时，释放出光子，产生特定波长的光。不同的气体和电流条件可以产生不同波长的光，因此空心阴极灯可以用于不同波长范围的应用。
优质高性能空心阴极灯是由玻璃管制成的封闭着低压气体的放电管。主要是由一个阳极和一个空 心阴极组成。阴极为空心圆柱形，由待测元素的高纯金属或合金制成，贵重金属以其箔衬在 阴极内壁。阳极为钨棒，上面装有钛丝或钽片作为吸气剂。灯的光窗材料根据所发射的共 振线波长而定，在可见波段用硬质玻璃，在紫外波段用石英玻璃。制作时先抽成真空，然后 再充入压强约为(267-333) Pa的少量氖或氩等惰性气体，其作用是载带电流、使阴极产 生溅射及激发原子发射特征的锐线光谱。 由于受宇宙射线等外界电离源的作用，空心阴极灯中总是存在极少量的带电粒子。当极 间加t(300-500)V电压后，管内气体中存在着的极少量阳离子向阴极运动，并轰击阴极表 面，使阴极表面的电子获得外加能量而逸出。逸出的电子在电场作用下，向阳极作加速运动， 在运动过程中与充气原子发生非弹性碰撞，产生能量交换，使惰性气体原子电离产生二次电子 和正离子。在电场作用下，这些质量较重、速度较快的正离子向阴极运动并轰击阴极表面，不 但使阴极表面的电子被击出，而且还使阴极表面的原子获得能量从晶格能的束缚中逸出而进 人空间，这种现象称为阴极的“溅射”。“溅射”出来的阴极元素的原子，在阴极区再与电子、惰 性气体原子、离子等相互碰撞而获得能量，被激发发射阴极物质的线光谱。
