下图显示了一个简单的辉光放电装置。
将具有约10至1000Pa的压力的惰性气体引入电池中,并在阴极和阳极之间施加电场。
当达到足够高的电压时,惰性气体被分解并电离。
通过电离产生的大量电子和正离子在电场的作用下沿相反方向加速,并且大量电子与气体原子碰撞以辐射特征发光以形成“负辉光区域”。
在放电单元中。
正离子撞击阴极(样品)表面并通过动能转移引起阴极溅射。
阴极溅射的产物是阴极材料的原子和原子团,并且还产生二次离子和二次电子。
阴极的溅射过程是产生样品原子的方法,也是深入分析样品的理论基础。
参与等离子体碰撞过程的大量原子,离子和电子使辉光放电机制非常复杂。
在通过辉光放电形成的许多区域中,存在两个对样品分析重要的区域,即“负辉光区域”。
“阴极暗区”和“阴极暗区”。
阴极的暗区是靠近阴极表面的薄层区域,其具有高的正离子密度,并且整个辉光放电的电压降几乎完全加到该区域。
负辉光区域通常占据辉光放电的大部分体积,并且几乎是无场区域。
电子具有传导电流的作用。
因此,通过溅射产生的二次离子通常被拉回到电极的表面以形成沉积物并且难以通过阴极的暗区,而中性原子通过扩散到负增长中而被激发或电离。
区域,当然可能是频繁的。
在碰撞过程中返回,这是辉光放电的一个明显特征。
辉光放电源具有在固体样品中产生代表性组合物的原子的能力,同时具有产生这些原子的激发和离子状态的能力。
因此,辉光放电可以作为光源或作为离子源应用于固体样品的含量和深度分析。
辉光放电为质谱分析提供了两个重要的优点:阴极溅射和潘宁电离。
阴极溅射提供了直接从固体样品中获得大量代表性组成的原子的方法;潘宁电离过程在将溢出的原子电离成质谱中起着重要作用。