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。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。
　　以下是常見的空心陰極燈異常現象及處理方法
　　1、陰極輝光變（充氖燈由橙紅→粉紅→白光），充氖燈由淡紫變白。
　　原因：燈內有雜質氣體。
　　影響：發射線減弱，可能同時有背景發射。
　　解決辦法：將燈在18—20mA反向放電幾分鐘到半小時，如無效，再在80—100mA下反向放電，激活吸氣劑。
　　2、屏蔽管發光。
　　原因：濺射的金屬狀結晶或片狀脫落，使陰極與屏蔽管接通。
　　影響：發射減弱，不穩定。
　　解決辦法：振動燈殼，使接通處斷開。
　　3、陽極光閃動。
　　原因：陽極表面放電不均勻。
　　影響：一般不影響使用。
　　解決辦法：如有影響，可在18—20mA下反向放電半個小時。
　　4、陰極外側和后部發光。
　　原因：屏蔽管與陰極距離過大，或有雜質氣體。
　　影響：發射線略有減弱。
　　解決辦法：發射穩定仍可使用，必要時按1反向處理。
　　5、陰極內發生跳動的火花狀放電。
　　原因：陰極表面有氧化物或雜質。
　　影響：恢復正常放電前不能使用。
　　解決辦法：在30—50mA下反向放電，或加大與燈串聯的穩流電阻到2—18kΩ。
　　6、測定靈敏度降低。
　　原因：燈有背景發射。
　　影響：不能正常進行測定。
　　解決辦法：檢查燈的背景發射，觀察陰極光色調，不正常，處理同1。
　　7、只在陰極中外發光。
　　原因：惰性氣體壓強降低，不能保持正常放電。
　　影響：不能使用。
　　解決辦法：先用其它燈檢查電流或用高頻真空檢驗器檢查。
　　8、發光色調正常特征鋪線發射很弱或不能檢出。
　　原因：長期使用后陰極金屬耗盡。
　　影響：不能正常進行測定。
　　解決辦法：不能復活，應換燈。