近日，科技部網(wǎng)站發(fā)布關(guān)于發(fā)布重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)2016年度指南的通知，本指南共設(shè)置了關(guān)鍵核心部件、高端通用科學(xué)儀器和專業(yè)重大科學(xué)儀器3類任務(wù)，下設(shè)10個重點(diǎn)方向。其中核心關(guān)鍵部件開發(fā)與應(yīng)用中包括：源部件、探測器與傳感器、分析分離與控制部件。而空心陰極燈項(xiàng)目列于源部件項(xiàng)目的第一位, 為原子吸收光譜儀和原子熒光光譜儀等儀器提供核心部件。據(jù)業(yè)內(nèi)人士說，該考核指標(biāo)稍高于進(jìn)口產(chǎn)品的指標(biāo)，對于目前國產(chǎn)空心陰極燈相關(guān)企業(yè)來說，具有一定難度，但是，是完全可以達(dá)到的(具體指標(biāo)詳見文后)。

　　回顧歷史，在上世紀(jì)60年代，中國已經(jīng)研制出自己的空心陰極燈，與國外基本同時起步。如今，HCL國產(chǎn)廠商主要是有色金屬研究院、曙光明、河北衡水寧強(qiáng)光源等，國外廠商主要有賀利氏、珀金埃爾默、安捷倫(原瓦里安)等。近年來，中國市場HCL年銷售量約為10萬支，其中國產(chǎn)產(chǎn)品占據(jù)了95%左右的市場份額。

　　但是，在高端空心陰極燈方面，國產(chǎn)產(chǎn)品還存在一定差距。“與進(jìn)口HCL比較，國產(chǎn)HCL在外觀、一致性方面有一定的差距，但是，性能方面的差距非常之小，而長期穩(wěn)定性已經(jīng)完全沒有問題。” 生產(chǎn)工藝或生產(chǎn)技術(shù)方面是否還存在一些難點(diǎn)?對此，有色院李中建說，“HCL生產(chǎn)過程中手工作業(yè)的比例較大，但是，我們已經(jīng)在不斷改進(jìn)，嘗試投入更多的自動化生產(chǎn)設(shè)備。在生產(chǎn)工藝上還需要繼續(xù)提高，以克服一致性、噪音問題，以及整體的設(shè)計工藝。所以說，今年國家科學(xué)儀器重大專項(xiàng)支持的到來，對于促進(jìn)國產(chǎn)HCL產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一個非常好機(jī)遇。”

　　空心陰極燈產(chǎn)品概況

　　空心陰極燈(HCL)是原子吸收、原子熒光光譜儀必不可少的組成部分。原子熒光的燈和原子吸收的燈原理是一樣的，但是結(jié)構(gòu)上有一定的區(qū)別。

　　原子吸收的空心陰極燈有單元素?zé)?、多元素?zé)?、高性能燈和多陰極燈。最常用的空心陰極燈由一個鎢(W)棒陽極和含金屬元素或其合金的空心圓柱杯陰極組成。兩極之間充滿低壓的惰性氣體(Ne或Ar氣)，密封在一種特性玻璃筒里，應(yīng)用輝光放電和陰極濺射原理將HCL點(diǎn)亮。充Ne氣的HCL呈橘紅色，充Ar氣的HCL呈淺藍(lán)色。

　　單元素?zé)絷帢O由1種金屬元素或其合金構(gòu)成。多元素?zé)絷帢O由2～7種金屬元素合金或混合物構(gòu)成;優(yōu)點(diǎn)是可以在不換燈情況下連續(xù)測定多種元素，縮短預(yù)熱時間和換燈的麻煩;缺點(diǎn)：比單元素發(fā)射強(qiáng)度弱，有些元素搭配不當(dāng)會造成相互影響，并可能降低壽命。多陰極燈由一個陽極放置中間位置，其周圍放置6種金屬元素6個陰極。其原理與單元素(HCL)相同，其價格昂貴。

　　高性能燈除了和普通HCL一樣有1個陰極和1個陽極外，還增加了一對輔助電極。輔助電極間通過幾百mA的低壓直流電，使其產(chǎn)生電離的氣體原子流，使從空心陰極濺射出來的金屬原子與之碰撞后進(jìn)一步激發(fā)，從而提高共振線的強(qiáng)度。這種燈光強(qiáng)度比普通HCL強(qiáng)幾倍到幾十倍，不產(chǎn)生譜線變寬，適用于As、Sb、Bi、Se、Ag、Cd、Pb或某些稀土元素。

　　難以替代的空心陰極燈

　　空心陰極燈是原子吸收、原子熒光光譜儀的關(guān)鍵核心部件，而原子吸收、原子熒光光譜儀的市場規(guī)模都相對較大，儀器生產(chǎn)商數(shù)量非常多。其中，原子吸收光譜儀器是現(xiàn)代分析檢測實(shí)驗(yàn)室必備的重要檢測手段，有著廣泛的應(yīng)用。據(jù)現(xiàn)有不甚完整的資料顯示，近年來中國市場原子吸收光譜儀器年銷售量約為5000多臺。據(jù)初步統(tǒng)計，目前全國有AAS生產(chǎn)廠家達(dá)20家，國外在華廠商近10家。如普析通用、東西分析、上海光譜、北京海光、北京瑞利，島津、珀金埃爾默、德國耶拿、安捷倫、賽默飛、日立等。

　　而原子熒光光譜儀是我國少數(shù)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)水平超過進(jìn)口的分析儀器。目前國內(nèi)外生產(chǎn)AFS的主要儀器廠商有10多家，有北京海光、北京吉天、北京瑞利、普析通用、廊坊開元、東西分析、金索坤、江蘇天瑞、卓信博澳、歐羅拉等。近年來，原子熒光光譜儀每年銷售量大致在2500~3000臺。

　　原子吸收、原子熒光光譜法是元素分析領(lǐng)域現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法的主力軍?，F(xiàn)有各國頒布各類原子吸收光譜分析的標(biāo)準(zhǔn)共計2600多個，中國頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)近800個。原子熒光光譜法在各個領(lǐng)域中先后建立了相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)，截至2011年5月為止已建立的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)己達(dá)111項(xiàng)。正是這些標(biāo)準(zhǔn)的建立，有力推動了原子吸收、原子熒光光譜儀的推廣和普及，現(xiàn)已成為眾多實(shí)驗(yàn)室常規(guī)的分析儀。

　　未來對HCL的需求與國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r息息相關(guān)。“目前，采購、使用原子吸收、原子熒光光譜儀的用戶多是基層單位和工業(yè)企業(yè)。”對于基層單位和工業(yè)企業(yè)，日常檢測的元素比較固定，且數(shù)量不多，對這樣的用戶原子吸收光譜儀器具有最好的性價比。而對于As、Hg等元素的檢測，原子熒光具有ICP-MS都不具有的優(yōu)勢，方法簡便、靈敏度高，并且在儀器價格和使用成本上具有很大的優(yōu)勢，適合地級市等小型實(shí)驗(yàn)室及檢測中心的使用，符合中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀，是元素分析非常必要的補(bǔ)充儀器。

　　由于原子吸收、原子熒光光譜儀在未來的不可替代性，這樣大的一個‘用戶群’也為HCL打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使得HCL也同樣具有了不可替代性?？深A(yù)見，未來20年內(nèi)HCL行業(yè)都會平穩(wěn)發(fā)展。