CN219512738U - 一种回旋加速器模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及教学装置技术领域，提供了一种回旋加速器模拟装置，包括箱体、线圈、导轨、球体和控制电路，顶部设置有演示区，线圈设置有若干个，所述线圈设置于所述箱体的演示区，所述线圈纵向设置，导轨呈环形设置，若干所述线圈中穿设有同一条所述导轨，球体可拆卸的设置于所述导轨上，控制电路设置于所述箱体的内部，所述控制电路与所述线圈连接,解决了教学过程中缺乏演示装置导致的学生不便于理解理论知识的技术问题。

Description

一种回旋加速器模拟装置

技术领域

本实用新型涉及教学装置技术领域，尤其是涉及一种回旋加速器模拟装置。

背景技术

回旋加速器的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的D形金属扁盒隔开相对放置，D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场。置于中心的粒子源产生带电粒子射出来，受到电场加速，在D形盒内仅受间磁场的洛伦兹力，在垂直磁场平面内作圆周运动。如果D形盒上所加的交变电压的频率恰好等于粒子在磁场中作圆周运动的频率，则粒子绕行半圈后正赶上D形盒上电压方向转变，粒子仍处于加速状态。由于上述粒子绕行半圈的时间与粒子的速度无关，因此粒子每绕行半圈受到一次加速，绕行半径增大。经过很多次的加速，粒子能量可达几十兆电子伏特。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：在教学的过程中，通过绘制平面图及口头讲解的方式不便于学生理解关于回旋加速的知识，现有技术中也缺少相关的教学试验用具。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种回旋加速器模拟装置，至少解决现有技术中存在的教学过程中缺乏演示装置导致的学生不便于理解理论知识的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

根据本申请的一些实施例提供的一种回旋加速器模拟装置，包括：

箱体，顶部设置有演示区；

线圈，设置有若干个，所述线圈设置于所述箱体的演示区，所述线圈纵向设置；

导轨，呈环形设置，若干所述线圈中穿设有同一条所述导轨；

球体，可拆卸的设置于所述导轨上；

控制电路，设置于所述箱体的内部，所述控制电路与所述线圈连接。

根据本申请的一些实施例提供的一种回旋加速器模拟装置，所述线圈设置有四个，四个所述线圈均匀间隔分布。

根据本申请的一些实施例提供的一种回旋加速器模拟装置，还包括位置继电器，所述位置继电器与所述线圈对应设置，所述位置继电器设置于所述线圈的一侧，所述位置继电器与控制电路连接。

根据本申请的一些实施例提供的一种回旋加速器模拟装置，还包括支架，所述支架的一端与所述箱体的顶部固定连接，所述支架的另一端与所述导轨的底部固定连接。

根据本申请的一些实施例提供的一种回旋加速器模拟装置，所述导轨水平放置。

根据本申请的一些实施例提供的一种回旋加速器模拟装置，所述箱体的顶部边缘设置有向上的环形凸起。

根据本申请的一些实施例提供的一种回旋加速器模拟装置，所述球体为直径4cm的钢球。

本实用新型实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

箱体为模拟装置的基础，沿着轨道放置了多个线圈，通过控制电路给线圈通以交流电，产生变化的磁场，由于电磁感应，使钢球内产生感生电流，感生电流的磁场与线圈产生的磁场相互作用，使钢球受到向前的电磁力，得以加速，当学生观察模拟装置进行模拟的现象后，能够让老师更生动的讲解理论，也能够让学生更容易的理解理论知识，本装置作为演示实验室仪器，操作简单，实验演示面大，可以较为直观的观察实验现象，趣味性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的正面结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图。

图中：1-箱体，2-线圈，3-导轨，4-球体，5-位置继电器，6-控制电路。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1-2所示，根据本申请的一些实施例提供的一种回旋加速器模拟装置，包括：

箱体1，顶部设置有演示区；

线圈2，设置有若干个，所述线圈2设置于所述箱体1的演示区，所述线圈2纵向设置；

导轨3，呈环形设置，若干所述线圈2中穿设有同一条所述导轨3；

球体4，可拆卸的设置于所述导轨3上；

控制电路6，设置于所述箱体1的内部，所述控制电路6与所述线圈2连接。

具体实施时，箱体1为钣金机箱，所述箱体1的顶部边缘设置有向上的环形凸起，箱体1的侧壁可以设置仓门，机箱的内部空腔设置有控制电路6，通过控制电路6能够为线圈2通电，其中，线圈2为驱动线圈，线圈2设置有多个，轨道3为钢片导轨，作为“粒子”加速的轨道。用钢球当做“粒子”，每一个线圈前面都安装一个开关，与机箱内部电路连接，便于单独控制每一个线圈2的打开与关闭。当线圈2通电时，驱动球体4沿着轨道3加速运动，能够让老师更生动的讲解理论，方便学生理解，本仪器作为演示实验室仪器操作简单，实验演示面大，可以较为直观的观察实验现象，趣味性强。

优选的，如图1-2所示，所述线圈2设置有四个，四个所述线圈2均匀间隔分布，四个均匀间隔分布的线圈2在演示，可以使球体2受力均匀，所述球体4为直径4cm的钢球。

优选的，还包括位置继电器5，所述位置继电器5与所述线圈2对应设置，所述位置继电器5设置于所述线圈2的一侧，所述位置继电器5与控制电路6连接。

其中，每个线圈前方有一个位置继电器，钢球到达位置继电器5处，将邻近的线圈2电路导通，给线圈2通以交流电，产生变化的磁场，由于电磁感应，使球体4内产生感生电流，感生电流的磁场与线圈产生的磁场相互作用，使钢球受到向前的电磁力，得以加速，从而完成教学演示模拟。

优选的，还包括支架，所述支架的一端与所述箱体1的顶部固定连接，所述支架的另一端与所述导轨3的底部固定连接，通过设置支架使导轨3与箱体1的顶部端面之间具有一定的间隙，并且如图1所示，所述导轨3水平放置，保证球体4能够沿着导轨3在环形平面上移动。

具体实施时，演示中：首先，接通仪器电源，观察者即可看到圆形轨道上的小钢球快速地沿着轨道旋转起来，而且越转越快；进一步的，断开电源，小钢球慢慢停下来；重复上述步骤，再次观察小钢球在轨道上的旋转规律；

本申请能够模拟回旋加速器中粒子被加速的现象，装置沿着轨道放置了四个线圈2，每个线圈2前方有一个位置继电器5，钢球到达继电器处，将邻近的线圈电路导通，给线圈通以交流电，产生变化的磁场，由于电磁感应，使钢球内产生感生电流，感生电流的磁场与线圈产生的磁场相互作用，使钢球受到向前的电磁力，得以加速。

通过本装置的实验模拟演示，能够让老师更生动的讲解理论，本申请作为演示实验室仪器操作简单，实验演示面大，可以较为直观的观察实验现象，趣味性强。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上；术语″上″、″下″、″左″、″右″、″内″、″外″、″前端″、″后端″、″头部″、″尾部″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种回旋加速器模拟装置，其特征在于，包括：

箱体，顶部设置有演示区；

线圈，设置有若干个，所述线圈设置于所述箱体的演示区，所述线圈纵向设置；

导轨，呈环形设置，若干所述线圈中穿设有同一条所述导轨；

球体，可拆卸的设置于所述导轨上；

控制电路，设置于所述箱体的内部，所述控制电路与所述线圈连接。

2.根据权利要求1所述的一种回旋加速器模拟装置，其特征在于，所述线圈设置有四个，四个所述线圈均匀间隔分布。

3.根据权利要求2所述的一种回旋加速器模拟装置，其特征在于，还包括位置继电器，所述位置继电器与所述线圈对应设置，所述位置继电器设置于所述线圈的一侧，所述位置继电器与控制电路连接。

4.根据权利要求3所述的一种回旋加速器模拟装置，其特征在于，还包括支架，所述支架的一端与所述箱体的顶部固定连接，所述支架的另一端与所述导轨的底部固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种回旋加速器模拟装置，其特征在于，所述导轨水平放置。

6.根据权利要求5所述的一种回旋加速器模拟装置，其特征在于，所述箱体的顶部边缘设置有向上的环形凸起。

7.根据权利要求6所述的一种回旋加速器模拟装置，其特征在于，所述球体为直径4cm的钢球。