Nguyên lý hoạt động của đèn cathode rỗng thông thườngMạng lưới Dụng cụ Hóa học

Một điện áp nhất định được áp dụng trên hai điện cực của đèn cathode rỗng, tạo thành một điện trường. Đèn chứa đầy khí trơ, ở nhiệt độ bình thường luôn có một số nguyên tử ion hóa thành electron tự do và ion dương, dưới tác động của điện trường, chúng tăng tốc chuyển động đến cực dương và cực âm tương ứng, trong quá trình chuyển động va chạm với các nguyên tử khác, dẫn đến ion hóa nguyên tử, giải phóng electron thứ cấp, do đó electron, ion dương tăng lên, hiện tượng xả được duy trì, hơn nữa, điện áp hoạt động của xả thấp hơn điện áp huy hoàng.
Bề mặt bên trong của cathode trong quá trình bị bắn phá, do nhiệt làm cho nhiệt nguyên tử bốc hơi thoát ra, dễ bay hơi hơn đối với điểm nóng chảy thấp. Đồng thời, các nhóm ion dương với chuyển động gia tốc lớn hơn, bắn phá bên trong cathode cho thấy các nguyên tử của nó bị văng ra ngoài. Các nguyên tử từ bề mặt bên trong của cathode bị bắn tung tóe và bốc hơi nhiệt đi vào không gian cathode rỗng và va chạm không đàn hồi với các ion dương, electron thứ cấp và các nguyên tử khí được tăng tốc trong quá trình phóng điện, do đó năng lượng thu được được kích thích đến trạng thái năng lượng cao. Khi nó trở lại trạng thái cơ bản, năng lượng thu được sẽ được giải phóng dưới dạng bước sóng đặc trưng của bức xạ. Trong trường hợp xảy ra va chạm không đàn hồi ở mức năng lượng cao, tia lửa hoặc dây ion được phát ra; Trong trường hợp xảy ra va chạm không đàn hồi ở mức năng lượng thấp, các dây nguyên tử được bắn ra.
Mật độ nguyên tử tương ứng trong cathode rỗng càng lớn, số lần va chạm càng nhiều, cường độ bức xạ đặc trưng được tạo ra càng lớn. Khi sau khi khuếch tán các nguyên tử phát ra từ phún xạ và hơi nóng, số lượng cathode thoát ra và các nguyên tử tương ứng trở lại bên trong cathode, và khi sự lắng đọng bề mặt đạt được sự cân bằng giữa số lượng nguyên tử trên tường vỏ đèn hoặc các bộ phận khác, mật độ nguyên tử tương ứng và xả trong cathode rỗng vẫn ổn định.