A lâmpada catódica oca (HCL) é uma forma especial de descarga de gás de baixa pressão, que se concentra na cavidade catódica. Quando uma tensão de 200V-500V é aplicada entre os pólos, uma descarga de brilho é gerada. Sob o efeito do campo elétrico, os elétrons colidem e ionizam os átomos portadores de gás ao voar para o ánodo, liberando elétrons secundários, aumentando o número de elétrons e posições para manter a descarga. Os íons positivos obtêm energia dinâmica do campo elétrico. Se a energia dinâmica dos íons positivos for suficiente para superar a energia da grade da superfície do cátodo metálico, os átomos podem ser pulverizados da grade quando atingem a superfície do cátodo. Além do efeito de pulverização, o aquecimento do cátodo também deve levar à evaporação térmica dos elementos da superfície do cátodo. Os átomos pulverizados e evaporados entram na cavidade e são excitados por colisões de segundo tipo com elétrons, átomos, íons, etc., emitindo a radiação de ressonância característica dos elementos correspondentes. Ao mesmo tempo, a linha espectral emitida pelo HCL também inclui linhas isométricas de inflação interna, materiais catódicos e elementos de impurezas.
Devido à baixa pressão do gás de enchimento dentro da lâmpada, a distância de pressão é muito pequena; A temperatura do cátodo é baixa e a variação térmica também é pequena; Ao mesmo tempo, devido à baixa densidade do gás, a expansão da auto-aspiração também não existe. [3] O HCL atende basicamente aos requisitos básicos de uma fonte de luz de linha aguda, como a meia largura estreita da linha espectral de emissão, a intensidade da linha espectral grande e estável, o fundo da linha espectral pequeno, a facilidade de operação e a durabilidade. Além disso, quando a corrente da luz é maior, a largura da linha espectral emitida pelo HCL aumenta e a intensidade da linha espectral aumenta, quando a alta tensão negativa do detector diminui e as leituras de absorção fotográfica são estáveis.