元素空心陰極燈作為一種穩定的銳線光源，能發射待測元素的特征譜線，在較低工作電流條件下，能輻射強度較大的特征譜線，譜線寬度窄，自吸效應小，元素空心陰極燈的輻射立體角小，在使用效果上近似于一個點光源，使燈輻射的特征譜線能量幾乎全部從原子化器內通過，并進入單色器分光系統，元素空心陰極燈使用壽命長，可長期存放，特征輻射譜線強度穩定性好，在特征譜線兩側的輻射背景低。如果金屬在空氣中穩定并具有高熔點，則陰極材料一般使用純金屬。如果金屬本身比較脆，則一般使用燒結的金屬粉末。如果金屬本身在空氣中比較活潑，或具有較高的相對蒸汽壓，則一般使用金屬的氧化物或鹵化物。粉末技術也應用于制造含有多種被分析金屬的多元素燈。

 

    處理的步驟主要包括抽真空并在燈的外部保持一個適宜的高溫，處理步驟可以使極性反轉，以便鋯陽極轉變為陰極。對于雜質氣體氧氣和氫氣鋯電極是一種良好的“吸氣劑”，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，因此使用此電極能請除掉雜質氣體。在放電時會有一層鋯停留在元素空心陰極燈的封套上，在靠近陽極附近會有一層黑色膜。這層活性膜能夠吸收掉雜質氣體，使燈中的氣體純化，直至zui后純凈的氣體充滿整個燈，然后進行封閉。