空心陰極燈是一種特殊形式的低壓氣體放電光源，放電集中于陰極空腔內。當在兩極之間施加200V-500V電壓時，便產生輝光放電。在電場作用下，電子在飛向陽極的途中，與載氣原子碰撞并使之電離，放出二次電子，使電子與正離子數目增加，以維持放電。
正離子從電場獲得動能。如果正離子的動能足以克服金屬陰極表面的晶格能，當其撞擊在陰極表面時，就可以將原子從晶格中濺射出來。除濺射作用之外，陰極受熱也要導致陰極表面元素的熱蒸發。濺射與蒸發出來的原子進入空腔內，再與電子、原子、離子等發生第二類碰撞而受到激發，發射出相應元素的特征的共振輻射。與此同時，HCL所發射的譜線中還包含了內充氣、陰極材料和雜質元素等譜線。
因為燈內填充氣體壓力低，壓力變寬很?。魂帢O溫度較低，熱變寬也很?。煌瑫r，因為氣體密度低，自吸變寬也不存在。HCL基本滿足發射譜線的半寬度窄、譜線強度大且穩定、譜線背景小、操作方便和經久耐用等銳線光源的基本要求。并且，當采用較大的燈電流時，HCL所發射譜線半寬度變寬和譜線強度增高，此時檢測器的負高壓降低，吸光度讀數穩定。
空心陰極燈的質量檢查
在原子吸收分析中，空心陰極燈的性能直接影響分析結果。因此，檢查燈的質量是原子吸收分析中的一個重要工作，通常從如下幾方面檢查：
（1）光譜掃描法。采用光譜掃描法，達到下列要求即認為燈的質量合格。
光強：在其大工作電流的1/3—2/3范圍內，對共振線進行光譜掃描，透光率達到99%，或配用記錄儀器（10mv）達到滿度。程序控制儀器將會自動顯示。
背景：共振線兩側的背景強度≤1%，注意不同的元素有不同的要求。
穩定性：經充分預熱后（一般20—30min），發光穩定度≤1%30min（所有的儀器本身的漂移應（1%）。
?。?）定期檢查，點燃空心陰極燈，觀察燈的輝光顏色。充氖氣的燈，正常為橙紅色氖光，有雜質時變淡（橙紅→粉紅→白光）。充氬氣的燈，正常為淡紫色，有雜質時變淡，不如氖變化明顯。燈內如果存在惰性氣體以外的雜質氣體時，將使燈的發射減弱，甚至出現分子線或“背景發射”，結果使測定靈敏度下降和工作曲線彎曲。
?。?）測定靈敏線，通常測定某一元素測定的特征濃度，靈敏度高的燈質量較好。
