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在空心阴极灯两个电极间加上一定电压时，阴极灯开始辉光放电，电子从空心阴极射向阳极，并与周围惰性气体碰撞使之电离。带正电荷的惰性气体离子在电场作用下连续轰击阴极表面，阴极表面的金属原子发生溅射，溅射出来的金属原子在阴极区受到高速电子及离子流的撞击而激发，从而辐射出具有特征谱线的锐线光谱。
为什么原子吸收光谱法需要使用待测元素材料相同的锐线光源?
锐线光源是指能发射出谱线半宽度很窄(O．0005～0．002nm)辐射线的光源。
原子吸收分析需要锐线光源是基于下述原因：
当试样喷人火焰经原子化后，原子呈分散状态(多普勒变宽)，当不同频率的光通过被测元素的原子蒸气时，所产生的吸收线并不是一条理想的几何直线，而是具有一定宽度的吸收线。
在原子吸收分析中，将原子蒸气所吸收的全部辐射能量称为积分吸收，从理论上讲，如果能测得由连续波长光源获得的积分吸收，即可计算出待测元素的含量。但目前仪器还不能准确地测出积分吸收。
在分析中发现：在通常原子吸收分析条件下，吸收线中心频率的峰值吸收系数K取决于多普勒变宽，而当测定温度恒定时，多普勒变宽为常数，对一定的待测元素其振子强度也是常数，所以极大吸收系数K就仅与单位体积中原子蒸气中吸收特征(中心)辐射的基态原子数Ⅳ0成正比。
要测得极大吸收系数K一是必须使光源发射线的中心频率与吸收线的中心频率相重合；二是必须使光源发射线的宽度小于中心吸收线的宽度。而要实现这两点，使用一个与待测元素相同材料的空心阴影灯即可很好的实现。因为待测元素材料的灯发出的中心频率，必定与待测元素吸收线的中心频率相重合。而空心阴影灯可以发出谱线半峰宽度很窄的辐射线。所以在原子吸收光谱分析中必须使用待测元素相同材料判做的空心阴极灯。
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