2月19日，科(ke)技(ji)部網站發(fa)(fa)布關(guan)(guan)于(yu)(yu)發(fa)(fa)布重(zhong)大科(ke)學儀(yi)器(qi)(qi)(qi)設備開發(fa)(fa)專(zhuan)項2016年度指南的(de)通知，本(ben)指南共(gong)設置了關(guan)(guan)鍵核心部件(jian)(jian)、高端通用科(ke)學儀(yi)器(qi)(qi)(qi)和專(zhuan)業(ye)重(zhong)大科(ke)學儀(yi)器(qi)(qi)(qi)3類任務，下設10個重(zhong)點方向。其中核心關(guan)(guan)鍵部件(jian)(jian)開發(fa)(fa)與應(ying)用中包括：源部件(jian)(jian)、探測器(qi)(qi)(qi)與傳感器(qi)(qi)(qi)、分析分離與控制部件(jian)(jian)。而空心陰(yin)極燈項目(mu)列于(yu)(yu)源部件(jian)(jian)項目(mu)的(de)第一位, 為原(yuan)(yuan)子吸收光譜儀(yi)和原(yuan)(yuan)子熒光光譜儀(yi)等儀(yi)器(qi)(qi)(qi)提(ti)供(gong)核心部件(jian)(jian)。據業(ye)內(nei)人(ren)士(shi)說(shuo)，該考核指標稍高于(yu)(yu)進口(kou)產(chan)品的(de)指標，對于(yu)(yu)目(mu)前國產(chan)空心陰(yin)極燈相關(guan)(guan)企業(ye)來說(shuo)，具有(you)一定(ding)難度，但是，是完全可以達(da)到的(de)(具體指標詳見文后)。

　　回顧歷(li)史，在上世紀(ji)60年(nian)代(dai)，中(zhong)國(guo)(guo)已(yi)經研(yan)制出自己(ji)的空心(xin)陰極燈，與國(guo)(guo)外(wai)基本同時(shi)起步。如今(jin)，HCL國(guo)(guo)產廠(chang)商(shang)主(zhu)(zhu)要(yao)是有(you)(you)色金屬研(yan)究(jiu)院、曙(shu)光明、河北衡水寧強光源(yuan)等(deng)，國(guo)(guo)外(wai)廠(chang)商(shang)主(zhu)(zhu)要(yao)有(you)(you)賀(he)利氏、珀金埃爾默、安(an)捷倫(lun)(原瓦(wa)里安(an))等(deng)。近年(nian)來(lai)，中(zhong)國(guo)(guo)市場HCL年(nian)銷售量約為(wei)10萬(wan)支，其中(zhong)國(guo)(guo)產產品占據(ju)了95%左(zuo)右的市場份額。

　　但(dan)是，在高端空心陰極燈方(fang)(fang)面，國(guo)(guo)產(chan)(chan)產(chan)(chan)品還存在一(yi)(yi)定(ding)差(cha)距。“與(yu)進口HCL比較(jiao)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)HCL在外觀、一(yi)(yi)致性(xing)方(fang)(fang)面有一(yi)(yi)定(ding)的差(cha)距，但(dan)是，性(xing)能(neng)方(fang)(fang)面的差(cha)距非常之小(xiao)，而長期(qi)穩定(ding)性(xing)已(yi)經完(wan)全沒有問題。” 生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝(yi)或生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)(fang)面是否還存在一(yi)(yi)些(xie)難點?對此(ci)，有色院李中建(jian)說，“HCL生(sheng)產(chan)(chan)過程中手工(gong)作業(ye)的比例較(jiao)大，但(dan)是，我們已(yi)經在不斷改進，嘗(chang)試(shi)投入更多的自動化(hua)生(sheng)產(chan)(chan)設備。在生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝(yi)上還需要繼(ji)續提高，以克服一(yi)(yi)致性(xing)、噪音問題，以及整(zheng)體(ti)的設計工(gong)藝(yi)。所(suo)以說，今年國(guo)(guo)家科學(xue)儀器重大專項支持的到來，對于促進國(guo)(guo)產(chan)(chan)HCL產(chan)(chan)業(ye)發(fa)展是一(yi)(yi)個非常好機(ji)遇。”

　　空心陰極燈產品概況

　　空(kong)心陰(yin)極燈(HCL)是原(yuan)(yuan)子(zi)吸(xi)收、原(yuan)(yuan)子(zi)熒(ying)光(guang)光(guang)譜(pu)儀必(bi)不可少的(de)組成部分。原(yuan)(yuan)子(zi)熒(ying)光(guang)的(de)燈和原(yuan)(yuan)子(zi)吸(xi)收的(de)燈原(yuan)(yuan)理是一樣的(de)，但是結(jie)構上有一定的(de)區別。

　　原(yuan)子吸(xi)收的(de)空心(xin)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)燈(deng)有單元素燈(deng)、多元素燈(deng)、高性(xing)(xing)能燈(deng)和多陰(yin)極(ji)(ji)(ji)燈(deng)。最常用(yong)的(de)空心(xin)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)燈(deng)由一(yi)個鎢(W)棒陽極(ji)(ji)(ji)和含(han)金(jin)屬元素或其合金(jin)的(de)空心(xin)圓柱杯陰(yin)極(ji)(ji)(ji)組(zu)成。兩極(ji)(ji)(ji)之(zhi)間(jian)充(chong)滿低(di)壓(ya)的(de)惰性(xing)(xing)氣(qi)體(Ne或Ar氣(qi))，密封在(zai)一(yi)種特性(xing)(xing)玻璃筒里，應(ying)用(yong)輝(hui)光(guang)放電和陰(yin)極(ji)(ji)(ji)濺(jian)射原(yuan)理(li)將HCL點亮。充(chong)Ne氣(qi)的(de)HCL呈(cheng)橘紅色，充(chong)Ar氣(qi)的(de)HCL呈(cheng)淺藍色。

　　單元(yuan)素(su)(su)(su)燈(deng)(deng)陰(yin)極(ji)由1種金(jin)屬元(yuan)素(su)(su)(su)或其合(he)金(jin)構(gou)成(cheng)(cheng)。多(duo)(duo)元(yuan)素(su)(su)(su)燈(deng)(deng)陰(yin)極(ji)由2～7種金(jin)屬元(yuan)素(su)(su)(su)合(he)金(jin)或混合(he)物構(gou)成(cheng)(cheng);優點是可以在(zai)不換燈(deng)(deng)情況(kuang)下(xia)連續測定多(duo)(duo)種元(yuan)素(su)(su)(su)，縮短預熱時間和換燈(deng)(deng)的麻煩;缺點：比(bi)單元(yuan)素(su)(su)(su)發射強度弱，有些元(yuan)素(su)(su)(su)搭配不當會造成(cheng)(cheng)相互影響，并可能降低壽命。多(duo)(duo)陰(yin)極(ji)燈(deng)(deng)由一個陽極(ji)放置中間位置，其周圍(wei)放置6種金(jin)屬元(yuan)素(su)(su)(su)6個陰(yin)極(ji)。其原理與單元(yuan)素(su)(su)(su)(HCL)相同，其價(jia)格昂貴。

　　高性能燈除了和普(pu)通HCL一樣有1個陰(yin)極(ji)(ji)和1個陽(yang)極(ji)(ji)外，還增(zeng)加了一對輔助(zhu)電(dian)極(ji)(ji)。輔助(zhu)電(dian)極(ji)(ji)間通過幾百mA的低壓直流電(dian)，使其產生電(dian)離的氣(qi)體原子(zi)流，使從空心陰(yin)極(ji)(ji)濺射出來(lai)的金屬原子(zi)與之碰撞后(hou)進(jin)一步激發，從而提高共振線(xian)(xian)的強度。這種(zhong)燈光強度比普(pu)通HCL強幾倍到幾十倍，不產生譜線(xian)(xian)變寬，適(shi)用于(yu)As、Sb、Bi、Se、Ag、Cd、Pb或(huo)某(mou)些稀土元素。

　　難以替代的空心陰極燈

　　空心陰(yin)極(ji)燈是原子吸收、原子熒光光譜(pu)儀的關鍵核心部件，而原子吸收、原子熒光光譜(pu)儀的市場規模都相對較(jiao)大，儀器(qi)生產商數量(liang)非常多(duo)(duo)。其中(zhong)，原子吸收光譜(pu)儀器(qi)是現代分析(xi)(xi)檢測實驗(yan)室必備(bei)的重(zhong)要檢測手(shou)段(duan)，有著廣泛(fan)的應用(yong)。據(ju)現有不(bu)甚完(wan)整(zheng)的資料顯示，近年(nian)來中(zhong)國(guo)市場原子吸收光譜(pu)儀器(qi)年(nian)銷售(shou)量(liang)約(yue)為5000多(duo)(duo)臺。據(ju)初步統計，目前全國(guo)有AAS生產廠家(jia)達(da)20家(jia)，國(guo)外在華廠商近10家(jia)。如(ru)普析(xi)(xi)通用(yong)、東西分析(xi)(xi)、上海光譜(pu)、北京(jing)海光、北京(jing)瑞利，島津、珀金埃爾默、德國(guo)耶(ye)拿、安捷(jie)倫、賽默飛(fei)、日立等。

　　而原子(zi)熒(ying)光(guang)光(guang)譜儀(yi)是(shi)我國(guo)少數(shu)具有(you)自主知識產權、技術水平超過進口(kou)的(de)分析(xi)儀(yi)器。目(mu)前國(guo)內外生產AFS的(de)主要(yao)儀(yi)器廠商(shang)有(you)10多家，有(you)北(bei)京(jing)(jing)海光(guang)、北(bei)京(jing)(jing)吉天(tian)、北(bei)京(jing)(jing)瑞利、普析(xi)通用(yong)、廊坊開元、東西分析(xi)、金索(suo)坤、江蘇天(tian)瑞、卓信博(bo)澳(ao)、歐羅拉等。近年來，原子(zi)熒(ying)光(guang)光(guang)譜儀(yi)每年銷(xiao)售量大致在2500~3000臺。

　　原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)吸(xi)收、原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)熒光光譜法是元素分(fen)析領(ling)域(yu)現行標準(zhun)(zhun)方法的(de)(de)(de)主(zhu)力軍。現有各(ge)國頒(ban)布(bu)(bu)各(ge)類原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)吸(xi)收光譜分(fen)析的(de)(de)(de)標準(zhun)(zhun)共計(ji)2600多個，中國頒(ban)布(bu)(bu)的(de)(de)(de)國家標準(zhun)(zhun)和(he)行業(ye)標準(zhun)(zhun)近800個。原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)熒光光譜法在各(ge)個領(ling)域(yu)中先后(hou)建立(li)了相關的(de)(de)(de)國家標準(zhun)(zhun)、行業(ye)標準(zhun)(zhun)和(he)地方標準(zhun)(zhun)，截至2011年5月為止(zhi)已建立(li)的(de)(de)(de)各(ge)項標準(zhun)(zhun)己(ji)達111項。正是這些(xie)標準(zhun)(zhun)的(de)(de)(de)建立(li)，有力推動了原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)吸(xi)收、原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)熒光光譜儀(yi)的(de)(de)(de)推廣和(he)普及，現已成為眾多實驗室常規的(de)(de)(de)分(fen)析儀(yi)。

　　未來對HCL的需求與國家(jia)經濟的發(fa)展狀況(kuang)息(xi)(xi)息(xi)(xi)相關。“目(mu)前，采(cai)購(gou)、使用原(yuan)子吸(xi)(xi)收、原(yuan)子熒(ying)光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)的用戶多(duo)是基(ji)層單位和(he)工業(ye)企(qi)業(ye)。”對于(yu)基(ji)層單位和(he)工業(ye)企(qi)業(ye)，日常檢測的元(yuan)素(su)比較(jiao)固定，且數(shu)量不多(duo)，對這(zhe)樣的用戶原(yuan)子吸(xi)(xi)收光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)器具有最好(hao)的性價比。而對于(yu)As、Hg等元(yuan)素(su)的檢測，原(yuan)子熒(ying)光(guang)(guang)具有ICP-MS都(dou)不具有的優勢，方法簡便、靈敏(min)度高，并且在儀(yi)器價格和(he)使用成本上具有很大的優勢，適合地級(ji)市等小型(xing)實(shi)驗室(shi)及檢測中心(xin)的使用，符合中國經濟發(fa)展的現狀，是元(yuan)素(su)分(fen)析(xi)非(fei)常必要的補充儀(yi)器。

　　由(you)于原子(zi)(zi)吸收、原子(zi)(zi)熒光(guang)光(guang)譜儀在未(wei)來的不可(ke)替代性(xing)，這樣(yang)大(da)的一個(ge)‘用戶群’也(ye)為HCL打下了堅實的基礎，使得HCL也(ye)同樣(yang)具有(you)了不可(ke)替代性(xing)。可(ke)預(yu)見，未(wei)來20年內HCL行業(ye)都會平穩(wen)發展。