Doba katoda lampa ir gaismas avots, ko galvenokārt izmanto zinātniskiem nolūkiem. Šīs lampas patiesībā nepastāv ārpus laboratorijas iestatījumiem, kas nozīmē, ka lielākā daļa cilvēku nekad tādas nebūs redzējušas. Lielāko daļu laika dobu katoda lampu izmanto kā metodi noteiktu gaismas frekvenču noregulēšanai. Šīs frekvences tiek izmantotas, lai pārbaudītu materiālu sastāvu un pielāgotu gaismas sistēmas, piemēram, lāzerus. Atkarībā no to konstrukcijā izmantotajiem materiāliem, tajās iesūknētajām gāzēm un ārējām ietekmēm, doba katoda lampa var spīdēt gandrīz jebkurā spektra krāsā.
Dobās katoda lampas dizains ļoti atšķiras no standarta gaismas. Lielākā daļa šo lampu sastāv no četrām galvenajām daļām. Anods un katods attiecīgi uzņem jaudu un atbrīvo to. Tie ir savienoti ar lielu stikla cauruli, kas ir piepildīta ar vielu, ko sauc par bufergāzi. Šī gāze var būt jebkura veida inerta gāze, parasti cēlgāze, piemēram, neons, hēlijs vai argons.
Kad jauda iekļūst lampā caur anodu, tā caur gāzi virzās uz katodu. Tas sāk ierosināt bufergāzi un pārvēršas plazmā. Plazma bombardē katodu un izraisa procesu, ko sauc par izsmidzināšanu. Tas ir tad, kad lielas enerģijas daļiņas izsit atomus no cieta objekta. Šie izšļakstītie atomi un plazma lēkā apkārt arvien vairāk, iegūstot enerģiju.
Kad enerģija sāk izkliedēties, materiāli sāk izstarot fotonus. Šie fotoni ir lampas radītā gaisma. Dažādi materiāli izstaro dažādus redzamās gaismas viļņu garumus. Fotonu spektru var analizēt, lai noteiktu precīzu gāzu un izsmidzināto materiālu sastāvu. Šo procesu var izmantot, lai analizētu nezināma materiāla sastāvu vai pārbaudītu vielas esamību paraugā.
Turklāt, lai noregulētu noteiktus gaismas viļņu garumus, var izmantot dobu katoda lampu. Ja uz gaismu balstīta sistēma ir izstrādāta saskaņā ar noteiktiem parametriem, sākotnējie enerģijas patēriņa un viļņa garuma iestatījumi bieži tiek pārbaudīti vienā no šīm lampām, pirms tā nonāk gaismas sistēmā. Tas galvenokārt ir izmaksu jautājums; projektētās sistēmas bieži ir ļoti sarežģītas un dārgas, tāpēc parametri tiek pārbaudīti uz lētākajām lampām.
Šajā gadījumā dobā katoda lampa ir iestatīta tā, lai izmantotu tos pašus materiālus, ko izmanto gaismas sistēmā. Kad jauda plūst caur lampu, tiek pārbaudīts gaismas viļņa garums. Sistēmā padotajai jaudai augot un lejup, viļņa garums mainās. Izmantojot šo metodi, zinātnieki var noteikt precīzas jaudas prasības un materiālus, kas nepieciešami lielākai sistēmai, pirms viņi to faktiski izveido.