CN2258300Y

CN2258300Y - 电子束实验仪

Info

Publication number: CN2258300Y
Application number: CN 96203638
Authority: CN
Inventors: 肖修永
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1996-02-01
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2006-02-01

Abstract

一种用于物理教学的电子束实验仪，包括：箱体，设置在箱内的由变压器A及其输出高压电源B、电偏转电源C、交流讯号电源D、示波管电路、偏∴线圈电路构成的电源线路板，设置在面板上的电源插座、开关、调节电位器，面板上还设有与其背面电源线路板上各电源电路相对应的各类插座，配有示波管，磁偏转线圈和长螺管线圈。该仪可完成“电子束的电聚焦”、“电子束的磁聚焦”、“电子束的电偏转”、“电子束的磁偏转”等多项实验。

Description

电子束实验仪

本实用新型涉及的是实验装置，特别是一种用于物理教学的电子束实验仪。

目前，为配合高校普通物理课程中静电场、稳恒磁场以及粒子在电场、磁场中的运动规律等教学，普遍采用的是SJ-SS-2型电子束实验仪，该仪为立式盒体结构，显示电子束光迹的示波管装在螺管线圈内，其两侧对称设置的一对偏转线圈全部固定在仪器内部上层的安装板上，仪器下层设置了实验所需的电源，仪器的立式面板上装有二块电表，各种调节电位器，实验功能转换开关以及接线用插座，其余三面全用护板盖住为封闭状。所述的电子束实验仪具有：实验功能齐全，可做“电子束的电聚焦”、“电子束的磁聚焦”、“电子束的电偏转”、“电子束的磁偏转”四项实验，实验测试结果能较准确的符合计算公式。但是，由于该实验仪设计结构和各部件设置不尽合理，所有部件基本被设置在封闭的箱体内，实验者看不见内部结构，也不清楚其接线原理。固此，存在老师不易讲明、学生不易理解之不足。

本实用新型的目的是针对上述电子束实验仪存在的不足，提供一种能定量测量，公式计算，结构简单、明了，易于操作，便于教学和实验，能满足不同专业对普通物理“电磁学”教学大纲要求的物理教学用电子束实验仪。

本实用新型的电子束实验仪包括：箱盖和箱底组成的箱体，箱盖内设置由变压器A及其输出高压电源B、电偏转电源C、交流讯号电源D、灯丝电源E、示波管各电极连接电路、偏转线圈电路构成的电源线路板，箱盖上设有面板，面板上设有电源插座、电源开关、保险丝座、交流讯号开关、换向开关、各种调节电位器，箱底内设有测量电路F、H、测量V₂-V_k电压电表和测量M_A-V电表以及面板，其特征在于：1)箱盖面板上还设有与其背面电源线路板上各电源电路相对应的各类插座：V_m供电插座、V_k供电插座、V₂聚焦电压供电插座、V₂加速电压供电插座、Y_o位移供电插座、V_o电偏电压起点供电插座、X_o位移电压供电插座、示波管调制极M电极插座、V₁电偏电压供电插座、位移电压另点插座、示波管阴极K插座、示波管聚焦极A₁插座、示波管加速极A₂插座、示波管垂直偏转板Y₁、Y₂插座、水平偏转板电极X₁、X₂插座、偏转线圈固定插座、坐标片固定用插座、示波管调节支架、励磁电源供电接线插座、通过示波管座调节支架设置一可方便取出的示波管和座标片组件；2)箱底的面板上设有KV电表测量用接线插座、M_A-V电表电聚焦时测量用接线插座、电偏转接线插座、磁聚插座、磁偏用测量插座、M_A-V电表公共接线插座，箱底上通过尼龙扣设置可方便取出的磁偏转线圈和长螺管线圈；3)至少配有16根导联线；4)配有一可调直流励磁电源。

本实用新型的另一特征在于：示波管为可清晰显示管内电子枪和偏转板结构的透明外壳示波管。

本实用新型的再一特征在于：设置在导联线上的插头及其与之配合的插座均采用自锁紧电连接器。

本实用新型的电子束实验仪具有以下优点：

1、采用平面布置，组合式结构，由不同实验功能组件和主机组合起来可分别进行不同项目的实验。仪器结构简单、明了、便于老师讲解也便于学生来掌握。

2、面板上绘制了电子枪和偏转板各电极的结构图形，并引出各电极的接线插座，和相对应设置的供电接线插座，使学生更易明白电路接线原理。

3、采用了特制的透明外壳的示波管，管内电子枪各电极形状清晰可见，对照实物和面板绘制的图形及实验指导使用说明所推导的计算公式其实验原理更易被学生理解。

4、接线用的插头、插座采用“自锁紧电连接器”后，接线方便、不滑落、接触好、防触电、学生可安全操作有利于培养学生动手能力。

5、新设计的测量电路的接线结构和接线方法使接线原理简单、明了不易误操作而烧毁电表。

6、采用组合式结构使坐标刻度片，由过去固定一处改为按不同实验插座不同位置缩短了调节机构行程，在不增加机箱尺寸的情况下，可增加磁聚焦线圈长度，使线圈中部磁场更为均匀、更符合理论要求提高了电子荷质比的测试精度。

7、做磁偏转实验时，磁偏转线圈可贴近示波管放置，缩短了二线圈之间的距离，二线圈间的磁场更为均匀、更符合理论要求。

8、仪器面板元器件的排列位置和电路原理图的排列位置互相对应，便于学生对照实物，了解电路原理，方便接线，可提高实验工作效率，缩短实验准备时间。

本实用新型电子束实验仪的具体结构和实验方法由以下实施例和实验例详细给出。

图1是电子束实验仪结构示意图；

图2是电子束实验仪电原理图；

图3是实验例1示意图；

图4是实验例2示意图；

图5是实验例3示意图；

图6是实验例4示意图；

图7是实验例5示意图。

实施例：从图1和图2可以清楚地看到：电子束实验仪包括：由箱盖1和箱底2组成的箱体，箱盖1内设置由变压器A及其输出高压电源B、电偏转电源C、交流讯号电源D、灯丝电源E、示波管各电极连接电路、偏转线图电路构成的电源线路板3，箱盖1上设有面板4、面板4上设有电源插座5、电源开关6、保险丝座7、交流讯号开关8、换向开关9、高压调节电位器10、调制电压电位器11、聚焦电压电位器12、加速电压电位器13、Y位移电位器14、X位移电位器15、电偏电压电位器16，箱盖1的面板4上还设有与其背面电源线路板3上各电源电路相对应的Vm供电插座17、V_k供电插座18、V₂加速电压供电插座20、Y_o位移供电插座21、V_o电偏电压起点供电插座22、X_o位移电压供电插座23、V₁电偏电压供电插座24、位移电压0点插座25、示波管调制极M插座26、示波管阴极K插座27、示波管聚焦极A₁插座28、示波管加速极A₂插座29、示波管垂直偏转板Y₁、Y₂插座30、31，水平偏转板电极X₁、X₂插座32、33，偏转线圈固定插座34、35、36、37，坐标片固定用插座38、39、40、41，示波管座调节支架42，励磁电源供电V_磁1、V_磁接线插座43、44，示波管63和座标片组件66通过支架42放置在面板4的空格内。箱底2内设有测量电路F、H其上设有面板46，面板46上镶装测量V₂-V_k电压电表47和M_A-V电表48，面板46上还设有KV电表测量用V₂、V_k接线插座49、50，M_A-V电表电聚焦时测量用接线插座51、52，电偏转接线插座53、54，磁聚插座55、56，磁偏用测量插座57、58，M_A-V电表公共接线插座59，箱底2上通过尼龙扣60、61固定磁偏转线圈65，通过尼龙扣62固定长螺管线圈64，长螺管线圈64是顺着箱底2最大尺寸方向设置的。箱盖1内的示波管63和箱底2内的磁偏转线圈65、长螺管线圈64均可方便的取出，是实验用功能组件。实验仪还配有可调直流励磁电源和十六根导联线(图1中未示出)。示波管63是可清晰显示管内电子枪和偏转板结构的透明外壳的示波管。导联线两端的插头和与其配合的面板4、46上的插座均采用自锁紧电连接器。

实验例1.电子束的电聚焦实验(参见图3)

将示波管63装在示波管座固定调节支架42上，插上座标片组件66，固定示波管63，将导联线按图3所示插好，开通电源插座5和开关6，即可按教学要求进行正压电聚焦实验。

将A₁-V₁、A₂-V₂联结改为A₁-V₂、A₂-V₁联结(图3中虚线所示)，其余联结方法不变，即可进行反压电聚焦实验，此时电表47为V₂-V_k电压指示电表，电表48为V₁-V_k电压指示电表。

实验例2.电子束的Y向电偏转实验(参见图4)

在实验例1的基础上按图4所示，改变导联线的联接方法，调节Y位移电位器14和X位移电位器15，将光点移至坐标中心，调节电偏电压电位器16，即可按教学要求进行Y向电偏转实验，此时电表47读数为电极A₂、K之间的电位差，电表48的读数为电偏转电压。

改变Y₂-V₁、Y₁-0间接为Y₂-0、Y₁-V₁，其余接线不变，即可使电子束向Y轴相反方向偏转。

实验例3.电子束的X向电偏转实验(参见图5)

在实验例2的基础上，按图5所示，改变导联线的联接方法，即可按教学要求进行X向电偏转实验，按图5中虚线所示改变X₁-0、X₂-V₁为X₁-V₁、X₂-0联接，其余不变，即可使电子束向X轴相反方向偏转。

实验例4.电子束的磁偏转实验(参见图6)

在实验例3的基础上，从仪器箱体内取出磁偏转线圈65按图4所示插好并接导联线，插上外接可调直流励磁电源，即可按教学要求进行磁偏转实验。若将可调直流励磁电源的直流电流降到0，按动换向开关9，调节直流励磁电源的电流增加即可使电子束向相反方向偏转。

实验例5.电子束的磁聚焦实验(参见图7)

在实验例4的基础上，去掉磁偏转线圈65，取用长螺管线圈64，按图7所示，套入示波管63，插好坐标片组件66，并有导联线接好直流励磁电源。开通电源，即可按教学要求进行电子束的磁聚焦实验，此时电表47的读数为V₂-V_k之间的电位差，电表48的读数为长螺管线圈64的电流值，即磁聚焦电流，电表47和48所读数的准确度均为±1.5％。

Claims

1、一种用于物理教学的电子束实验仪，包括：箱盖(1)和箱底(2)组成的箱体，箱盖(1)内设置由变压器及其输出高压电源B、电偏转电源C，交流讯号电源C，示波管各电极连接电路、偏转线圈电路构成的电源线路板(3)，箱盖(1)上设有面板(4)，面板(4)上设有电源插座(5)、电源开关(6)、保险丝座(7)、交流讯号开关(8)、换向开关(9)、高压调节电位器(10)、调制电压电位器(11)、聚焦电压电位器(12)、加速电压电位器(13)、Y位移电位器(14)、X位移电位器(15)、电偏电压电位器(16)，箱底(2)内设有测量电F、H测量V₂-V_k电压电表(47)、测量M_A-V电表(48)以及面板(46)，其特征在于：

1)、仪器面板(4)上还设有与其背面电源线路板(3)上各电源电路相对应的V_m供电插座(17)、V_k供电插座(18)、V₂聚焦电压供电插座(19)、V₂加速电压供电插座(20)、Y_o位移供电插座(21)、V_o电偏电压起点供电插座(22)、X_o位移电压供电插座(23)、示波管调制极M电板插座(26)、V₁电偏电压供电插座(24)、位移电压0点插座(25)、示波管阴极K插座(27)、示波管聚焦极A₁插座(28)、示波管加速极A₂插座(29)、示波管垂直偏转板Y₁、Y₂插座(30)、(31)、水平偏转板电极X₁、X₂插座(32)(33)、偏转线圈固定插座(34)、(35)、(36)、(37)、坐标片固定用插座(38)、(41)、示波管座调节支架(42)、励磁电源供电接线插座(43)、(44)、通过示波管座调节支架(42)设置一示波管(63)和座标片组件(66)；

2)、测量电路F、H的面板(46)上设有KV电表测量用接线插座(49)、(50)、M_A-V电表电聚焦时测量用接线插座(51)、(52)、电偏传接线插座(53)、(54)、磁聚插座(55)、(56)、磁偏用测量插座(57)、(58)、M_A-V电表公共接线插座(59)，箱底(2)上通过尼龙扣(60)、(61)、(62)设置可方便取出的磁偏转线圈(65)，通过尼龙扣(62)固定长螺管线圈(64)；

3)、至少配有16根导联线；

4)、配有一可调直流励磁电源。

2、根据权利要求1所述的电子束实验仪，其特征在于：示波管(63)是可清晰显示管内电子枪和偏转板结构的透明外壳示波管。

3、根据权利要求1所述的电子束实验仪，其特征在于：导联线两端的插头和与其配合的所有插座均采用自锁紧电连接器。

4、根据权利要求1所述的电子束实验仪，其特征在于：长螺管线圈(64)是顺着箱底最大尺寸方向设置的。