2月19日，科技部網(wang)站發(fa)布關(guan)于(yu)發(fa)布重(zhong)(zhong)大科學(xue)(xue)儀(yi)器(qi)設(she)備開發(fa)專項(xiang)2016年度指(zhi)(zhi)南(nan)的(de)(de)(de)通知，本指(zhi)(zhi)南(nan)共(gong)設(she)置了關(guan)鍵核(he)心(xin)(xin)部件(jian)、高(gao)端通用科學(xue)(xue)儀(yi)器(qi)和專業重(zhong)(zhong)大科學(xue)(xue)儀(yi)器(qi)3類任務，下設(she)10個(ge)重(zhong)(zhong)點方向。其中(zhong)核(he)心(xin)(xin)關(guan)鍵部件(jian)開發(fa)與(yu)應用中(zhong)包括：源(yuan)部件(jian)、探(tan)測器(qi)與(yu)傳感器(qi)、分析分離(li)與(yu)控(kong)制部件(jian)。而空心(xin)(xin)陰極(ji)燈項(xiang)目列于(yu)源(yuan)部件(jian)項(xiang)目的(de)(de)(de)第一位, 為原子(zi)吸收光(guang)譜(pu)儀(yi)和原子(zi)熒光(guang)光(guang)譜(pu)儀(yi)等儀(yi)器(qi)提供核(he)心(xin)(xin)部件(jian)。據業內人士說(shuo)，該考核(he)指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)稍高(gao)于(yu)進口(kou)產(chan)品的(de)(de)(de)指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)，對于(yu)目前國產(chan)空心(xin)(xin)陰極(ji)燈相關(guan)企業來說(shuo)，具(ju)(ju)有一定難度，但(dan)是，是完全可以達到的(de)(de)(de)(具(ju)(ju)體指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)詳見(jian)文后)。

　　回顧歷史，在上世紀60年(nian)(nian)代，中(zhong)國已經研制(zhi)出自己的(de)空(kong)心(xin)陰極燈，與(yu)國外基本同時起步。如今，HCL國產(chan)廠(chang)商主(zhu)要(yao)(yao)是有色金屬(shu)研究院、曙(shu)光明、河北衡(heng)水寧強光源等，國外廠(chang)商主(zhu)要(yao)(yao)有賀利氏、珀(po)金埃爾默、安捷倫(原(yuan)瓦里安)等。近年(nian)(nian)來，中(zhong)國市場HCL年(nian)(nian)銷售量約為10萬支，其(qi)中(zhong)國產(chan)產(chan)品(pin)占據(ju)了95%左右的(de)市場份(fen)額。

　　但(dan)是，在(zai)(zai)高(gao)端(duan)空心陰極燈方(fang)面，國(guo)產產品還(huan)存(cun)在(zai)(zai)一定(ding)差(cha)距。“與進(jin)口HCL比較，國(guo)產HCL在(zai)(zai)外觀、一致性方(fang)面有(you)一定(ding)的差(cha)距，但(dan)是，性能(neng)方(fang)面的差(cha)距非常之小，而(er)長期穩定(ding)性已經完全沒有(you)問(wen)題。” 生(sheng)(sheng)產工(gong)藝或生(sheng)(sheng)產技術(shu)方(fang)面是否還(huan)存(cun)在(zai)(zai)一些(xie)難點?對(dui)此，有(you)色(se)院李中建說，“HCL生(sheng)(sheng)產過(guo)程中手工(gong)作業的比例(li)較大(da)，但(dan)是，我們已經在(zai)(zai)不斷(duan)改(gai)進(jin)，嘗(chang)試投入更多的自動化生(sheng)(sheng)產設備。在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)產工(gong)藝上(shang)還(huan)需(xu)要繼(ji)續提高(gao)，以(yi)克服一致性、噪音問(wen)題，以(yi)及(ji)整體的設計工(gong)藝。所以(yi)說，今(jin)年國(guo)家科學儀器重大(da)專項支持的到來(lai)，對(dui)于促進(jin)國(guo)產HCL產業發展是一個非常好(hao)機(ji)遇。”

　　空心陰極燈產品概況

 　　空(kong)心陰極(ji)燈(HCL)是(shi)(shi)原(yuan)子吸收(shou)、原(yuan)子熒(ying)光光譜儀(yi)必不(bu)可(ke)少的組成(cheng)部分。原(yuan)子熒(ying)光的燈和原(yuan)子吸收(shou)的燈原(yuan)理是(shi)(shi)一樣的，但是(shi)(shi)結構上有一定的區別(bie)。

　　原(yuan)子吸收的空心(xin)陰極燈(deng)有單元素(su)燈(deng)、多元素(su)燈(deng)、高性能燈(deng)和多陰極燈(deng)。最常用的空心(xin)陰極燈(deng)由一(yi)個鎢(W)棒陽極和含金屬元素(su)或(huo)其(qi)合金的空心(xin)圓柱杯(bei)陰極組(zu)成。兩(liang)極之(zhi)間充(chong)滿(man)低壓的惰(duo)性氣(qi)體(ti)(Ne或(huo)Ar氣(qi))，密封(feng)在一(yi)種特性玻璃(li)筒里，應用輝(hui)光(guang)放電和陰極濺(jian)射原(yuan)理將HCL點亮。充(chong)Ne氣(qi)的HCL呈橘紅色，充(chong)Ar氣(qi)的HCL呈淺(qian)藍色。

　　單元(yuan)(yuan)(yuan)素燈陰(yin)極(ji)由1種金(jin)屬元(yuan)(yuan)(yuan)素或其(qi)合金(jin)構成。多元(yuan)(yuan)(yuan)素燈陰(yin)極(ji)由2～7種金(jin)屬元(yuan)(yuan)(yuan)素合金(jin)或混合物構成;優點是可以在不換燈情況下連續測定多種元(yuan)(yuan)(yuan)素，縮短(duan)預熱時間(jian)和換燈的麻煩;缺點：比單元(yuan)(yuan)(yuan)素發射(she)強度弱(ruo)，有些元(yuan)(yuan)(yuan)素搭(da)配不當(dang)會造成相互影響，并可能降低壽命(ming)。多陰(yin)極(ji)燈由一個(ge)陽極(ji)放置中間(jian)位置，其(qi)周(zhou)圍放置6種金(jin)屬元(yuan)(yuan)(yuan)素6個(ge)陰(yin)極(ji)。其(qi)原(yuan)理與單元(yuan)(yuan)(yuan)素(HCL)相同，其(qi)價格昂貴。

　　高性能燈(deng)除了和普(pu)(pu)通(tong)HCL一樣有1個陰極和1個陽極外(wai)，還增加了一對輔助電極。輔助電極間通(tong)過(guo)幾(ji)百mA的(de)低壓直流電，使其產生(sheng)(sheng)電離(li)的(de)氣(qi)體原(yuan)子(zi)流，使從空(kong)心陰極濺(jian)射出來的(de)金屬原(yuan)子(zi)與之碰撞后進一步激發，從而提高共振(zhen)線的(de)強(qiang)度(du)。這種燈(deng)光強(qiang)度(du)比(bi)普(pu)(pu)通(tong)HCL強(qiang)幾(ji)倍到幾(ji)十倍，不產生(sheng)(sheng)譜線變寬，適用于As、Sb、Bi、Se、Ag、Cd、Pb或某(mou)些稀土元素(su)。

　　難以替代的空心陰極燈

　　空心(xin)(xin)陰極燈是原子(zi)(zi)吸收(shou)、原子(zi)(zi)熒光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀的關鍵核心(xin)(xin)部件，而原子(zi)(zi)吸收(shou)、原子(zi)(zi)熒光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀的市場(chang)(chang)規模都相對較(jiao)大，儀器生產商數量(liang)非常(chang)多(duo)。其中(zhong)，原子(zi)(zi)吸收(shou)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀器是現代分析(xi)檢測實驗室必備(bei)的重要檢測手段，有(you)著廣泛的應用。據現有(you)不甚完整的資(zi)料顯示，近年來中(zhong)國市場(chang)(chang)原子(zi)(zi)吸收(shou)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀器年銷售量(liang)約(yue)為5000多(duo)臺。據初步統計，目(mu)前全國有(you)AAS生產廠家達20家，國外在華廠商近10家。如(ru)普析(xi)通用、東西分析(xi)、上海(hai)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)、北京海(hai)光(guang)(guang)(guang)、北京瑞利，島津、珀金埃(ai)爾默、德國耶拿、安捷(jie)倫、賽默飛、日立等。

　　而原(yuan)子熒光(guang)光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)是我國少數(shu)具有自(zi)主知識產權、技術(shu)水(shui)平超(chao)過(guo)進(jin)口的(de)分析(xi)(xi)儀(yi)(yi)器。目前國內外生(sheng)產AFS的(de)主要儀(yi)(yi)器廠商(shang)有10多家，有北京海光(guang)、北京吉天(tian)、北京瑞(rui)利、普析(xi)(xi)通(tong)用、廊坊開元、東西分析(xi)(xi)、金索坤、江蘇天(tian)瑞(rui)、卓信博澳、歐(ou)羅拉(la)等。近(jin)年(nian)(nian)來，原(yuan)子熒光(guang)光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)每年(nian)(nian)銷售量大致(zhi)在(zai)2500~3000臺。

　　原(yuan)(yuan)(yuan)子吸收、原(yuan)(yuan)(yuan)子熒(ying)光光譜法(fa)是(shi)元(yuan)素(su)分析領(ling)域(yu)現(xian)行標(biao)準方(fang)法(fa)的(de)(de)主力(li)軍。現(xian)有各(ge)(ge)國頒布各(ge)(ge)類原(yuan)(yuan)(yuan)子吸收光譜分析的(de)(de)標(biao)準共(gong)計2600多個，中國頒布的(de)(de)國家標(biao)準和行業標(biao)準近800個。原(yuan)(yuan)(yuan)子熒(ying)光光譜法(fa)在各(ge)(ge)個領(ling)域(yu)中先(xian)后(hou)建(jian)立(li)(li)(li)了(le)相關的(de)(de)國家標(biao)準、行業標(biao)準和地方(fang)標(biao)準，截(jie)至2011年5月為(wei)止已(yi)建(jian)立(li)(li)(li)的(de)(de)各(ge)(ge)項標(biao)準己達111項。正是(shi)這(zhe)些標(biao)準的(de)(de)建(jian)立(li)(li)(li)，有力(li)推動了(le)原(yuan)(yuan)(yuan)子吸收、原(yuan)(yuan)(yuan)子熒(ying)光光譜儀的(de)(de)推廣和普及，現(xian)已(yi)成為(wei)眾多實驗室(shi)常(chang)規的(de)(de)分析儀。

　　未來(lai)對HCL的(de)需求與國家經濟的(de)發展狀況(kuang)息息相關。“目前，采購(gou)、使(shi)用(yong)(yong)原(yuan)子(zi)吸(xi)收、原(yuan)子(zi)熒光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜儀(yi)的(de)用(yong)(yong)戶(hu)多(duo)是基(ji)層單位和工業企業。”對于基(ji)層單位和工業企業，日常檢測的(de)元(yuan)素比較固定，且數量不多(duo)，對這(zhe)樣的(de)用(yong)(yong)戶(hu)原(yuan)子(zi)吸(xi)收光(guang)(guang)譜儀(yi)器具(ju)有最好的(de)性(xing)價(jia)比。而對于As、Hg等(deng)元(yuan)素的(de)檢測，原(yuan)子(zi)熒光(guang)(guang)具(ju)有ICP-MS都不具(ju)有的(de)優勢，方法簡便、靈敏度高，并(bing)且在儀(yi)器價(jia)格和使(shi)用(yong)(yong)成本上具(ju)有很大(da)的(de)優勢，適(shi)合地(di)級市(shi)等(deng)小型實驗(yan)室(shi)及檢測中心(xin)的(de)使(shi)用(yong)(yong)，符合中國經濟發展的(de)現(xian)狀，是元(yuan)素分析非常必要的(de)補充儀(yi)器。

　　由于原子(zi)吸收(shou)、原子(zi)熒光(guang)光(guang)譜儀在未(wei)來的(de)不(bu)可替代(dai)性，這(zhe)樣大的(de)一個‘用戶群’也為HCL打下了(le)堅實的(de)基礎，使得(de)HCL也同樣具有了(le)不(bu)可替代(dai)性。可預見(jian)，未(wei)來20年內HCL行業都(dou)會平穩發展。