空心阴极灯元素灯是一种特殊形式的低压辉光放电锐线光源，工作原理基于低压气体放电。它主要由一个阳极（通常为钨棒）和一个空心圆筒形阴极（由被测元素的金属或合金化合物构成）组成。当在两极之间施加一定电压（通常为200V~500V）时，便产生辉光放电。在电场作用下，电子在飞向阳极的途中与载气原子（如氖气或氩气）碰撞并使之电离，放出二次电子，使电子与正离子数目增加，以维持放电。正离子从电场获得动能，如果其动能足以克服金属阴极表面的晶格能，当其撞击在阴极表面时，就可以将原子从晶格中溅射出来。这些溅射与蒸发出来的原子进入空腔内，再与电子、原子、离子等发生碰撞而受到激发，发射出相应元素的特征的共振辐射。
1、极性不能接反：在使用空心阴极灯时，需要注意极性不能接反，否则可能损坏灯管。
2、预热：为了使灯发光强度稳定，在工作电流下需要预热一段时间（通常为10~30分钟）。
3、定期点燃：对于长期不用的空心阴极灯，应定期点燃以延长使用寿命。
4、清洗与更换：需要定期清洗和更换陶瓷隔板、电极等部件，以保持灯管的真空度和性能。
5、避免碰撞：空心阴极灯内部充满稀薄气体，操作时需注意不得碰撞或击打灯管以防止损坏。
