原子吸收空心陰極燈是低電壓輝光放電的一種特殊形式，其放電主要集中于陰極空腔內。在兩電極之間加上幾百伏特的電壓，就可以實現輝光放電。由于電場的作用，電子飛向陽極時會與載氣原子發生碰撞并離子化，從而釋放出第二個電子，使電子上升為正離子，從而保持放電。正離子是由電場驅動的。如果正離子的動能足夠大，可以克服金屬陰極表面的晶格能，當原子吸收空心陰極燈撞擊到陰極表面時，會從晶格中濺出原子。除濺射外，陰極加熱還導致了陰極表面元素的熱蒸發。濺射使蒸發的原子進入空腔，然后又使它們受到電子、原子、離子等二次撞擊，發出具有相應元素特征的共振輻射。HCL發射的光譜線還含有內充性成分、正極材料和雜質元素。

       通過對HCL陰極材料、電壓電流、充氣方式和壓力的控制，HCL基本上可以滿足發射譜線較窄、譜線強度較高且穩定、對譜線背景較小、操作方便、經久耐用等特點。采用較大的燈流時，HCL發射的譜線半寬增加，譜線強度降低，探測器負壓降低，吸收器讀數穩定。

      大部分原子吸收空心陰極燈內吸收充氣，少數原子吸收充氬。普通燈具在電源點亮后，從燈泡的輝色光中觀察到，充氣燈具應具有明顯的橙色光，充氬燈具應具有紫色光。如充明燈發出粉色甚至白色的光，充氬燈發出白光，說明燈內有異物氣體，應進行除氣處理。

      合適的工作燈，應該在空心陰極上發光。若陰極口外及陽極上有發光，說明燈管的腳極性錯誤或接反。

原子吸收空心陰極燈電流的選擇

      原子吸收分光光度計由脈沖方波供電。因此儀器顯示的燈流是平均的，而非大的燈源。當電流均值相同時，電流峰值與脈沖供電的占空因數有關；占空因數是指在一個脈沖供電周期中，所需充電時間與整個周期的比值。

      原子吸收空心陰極燈光譜的占空比為1:5。其燈泡電流峰值可用上述方法估算。其原因在于占空因數為1:6(即1:5的占空比)，而占空比是指在一個脈沖供電周期內，啟動時間與關閉時間的比率。假定電流值為2毫安，中空原子吸收陰極燈的峰值電流約為12毫安。所以，對于本型儀器，所選擇的燈管的流量值(即平均流量值)要適當小些。直流供電時，電流值約為三分之一。

       選擇燈管電流的一般原則是既不能過大，以免產生自吸收譜線而影響分析；也不能過小，以免發光不穩定。但如果有足夠的能量和高的信噪比，應盡量小。提高了靈敏度，擴大了線型范圍，延長了燈具的使用壽命。