專利名稱：電子荷質(zhì)比測定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于物理實驗測量技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步屬于對電子荷質(zhì)比進(jìn)行精確定量測量的電子儀器。
電子荷質(zhì)比是描述電子性質(zhì)的重要物理量，用來測量的儀器有不少種，但是作為學(xué)生實驗，沒有一個是高精度的，如國內(nèi)東南大學(xué)生產(chǎn)的電子荷質(zhì)比測定儀，因其所有部件全部裝在一個類似“黑匣子”的儀器箱中，學(xué)生只需扳動幾個開關(guān)就能完成整個實驗，而對實驗的機理和過程無法直觀看到，對培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰懿焕Ａ硗饽暇┘す鈨x器廠生產(chǎn)的“電子和場實驗儀”能做七、八種實驗，其中包括電子荷質(zhì)比的測量，用于演示實驗還可以，但它的螺線管很短，不能保證磁場恒定，精確度很低，而且價格昂貴，學(xué)生使用很麻煩，一直不能普及使用。以上兩種儀器還有一個共同的缺點就是不能消除局部電場和磁場(包括地磁場)的影響，直接影響精確度的提高。
本實用新型的目的是使實驗現(xiàn)象直觀，便于讓學(xué)生了解實驗的機理和過程，同時提高測量結(jié)果的精確度。
本實用新型由電源箱、法蘭盤和實驗操作板三部分組成。電源箱包括變壓器、晶體管電路板和儀器的面板，變壓器裝有屏蔽裝置。法蘭盤外層是長直螺線管，內(nèi)層是陰極射線示波管，背面是示波管管腳用的航空14腳插頭，法蘭盤固定在可調(diào)節(jié)角度的支架上，實驗操作板包括兩個雙刀雙擲開關(guān)和一個安培表。電源箱通過實驗操作板、航空14腳插頭與法蘭盤外層的長直螺線管和內(nèi)層的陰極射線示波管連接起來。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述。


圖1為各部分連接框圖。
圖2為電源箱內(nèi)變壓器和晶體管電路板電路圖。
圖3為圖2中高壓波段開關(guān)(I－A部分)詳細(xì)電路圖圖4為圖2中變壓器部分的結(jié)構(gòu)圖。
圖5為實驗操作板結(jié)構(gòu)圖。
圖6為法蘭盤結(jié)構(gòu)圖。
圖7為陰極射線示波管14管腳圖。
如
圖1所示，電源箱Ⅰ通過實驗操作板Ⅱ給法蘭盤Ⅲ提供電壓，其中法蘭盤內(nèi)層的陰極射線示波管部分電極所需要電壓由電源箱直接提供，法蘭盤外層的螺線管所需要電壓由用戶自備電源Ⅳ通過實驗操作板Ⅱ提供。示波管電子槍產(chǎn)生的電子束在外磁場作用下進(jìn)行螺旋線運動，并在示波管熒光屏上聚焦，測出聚焦時加速電壓值和產(chǎn)生外磁場的電流值及其它一些參數(shù)，就可算出電子荷質(zhì)比。
如圖2所示，變壓器和晶體管電路板的電路連在一起，其中變壓器帶有屏蔽裝置，整個電路提供的各部分電壓由圖中G、K、f、A1、A3通向電源箱面板。
如圖3所示，高壓波段開關(guān)和特定電阻對應(yīng)連接，用來提供示波管所需要數(shù)值的高壓。
如圖4所示，變壓器的屏蔽裝置安裝在接線頭⑦、⑧處，接線頭③、④、⑤、⑥、⑦、⑧表示這是一個多抽頭的變壓器，由這些抽頭提供電源箱內(nèi)部的原始電壓，接頭①、②是變壓器初級線圈所需220V接頭。
如圖5所示，實驗操作板由兩個雙刀雙擲開關(guān)K1和K2及電流表W組成，通過K1可以將示波管的偏轉(zhuǎn)板接地或加上偏轉(zhuǎn)電壓；通過K2接通螺線管通以電流，并且可以使此電流反向，以此來消除局部電場和磁場(包括地磁場)的影響，通過W可測出螺線管中的電流。
如圖6所示，法蘭盤外層是一個長直螺線管，可提供穩(wěn)定磁場，其兩個抽頭為P、Q，P、Q與圖5中K2、W及
圖1中Ⅳ連接；內(nèi)層是一個陰極射線示波管，圖中f、K、G、A2、A3、A1、X、Y、和S表示其各個電極，它們分別是燈絲、陰極、柵極、第二陽極(接地)、第三陽極、第一陽極(加速、聚焦)、X偏轉(zhuǎn)板、Y偏轉(zhuǎn)極和熒光屏。
如圖7所示，各個電極通過航空14腳插頭，其中f、K、G、A2、A3、A1直接與電源箱連接，X、Y與圖5中K1連接，整個法蘭盤放在一個可調(diào)節(jié)角度的支架上，其角度要與本地地磁場的磁傾角一致，以至可以進(jìn)一步消除地磁場的影響，所有連線和電源接通后，圖6中S上可出現(xiàn)一條斜直線，如果增大A1的電壓或螺線管中的電流，這條直線邊旋轉(zhuǎn)邊縮短，以至最終變成一個細(xì)小的亮點，這就是電子束的磁聚焦，記錄下此時的加速電壓值和W中的電流值，就可計算出電子荷質(zhì)比。
本儀器的現(xiàn)象直觀，學(xué)生可以直接看見電子束的直線和聚焦過程，而且各個連接線及電源箱面板上各個旋鈕都有明確的標(biāo)志，各部分的連接由學(xué)生親自動手，對培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力非常有利，實驗結(jié)果的精確度很高，誤差可以達(dá)到3％以下。
權(quán)利要求1.一種電子荷質(zhì)比測定儀，其特征在于它由電源箱、法蘭盤和實驗操作板組成，電源箱通過實驗操作板、航空14腳插頭與法蘭盤外層的長直螺線管和內(nèi)層的陰極射線示波管連接起來。
2.如權(quán)利要求1所述的測定儀，其特征在于電源箱由變壓器，晶體管電路板和儀器面板組成，變壓器裝有屏蔽裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的測定儀，其特征在于法蘭盤裝在可調(diào)節(jié)角度的支架上，法蘭盤的外層是長直螺線管管腳用的航空14腳插頭。
4.如權(quán)利要求1所述的測定儀，其特征在于實驗操作板由兩個雙刀雙擲開關(guān)和一個安培表組成。
專利摘要本實用新型在物理實驗測量技術(shù)領(lǐng)域里公開了一種電子荷質(zhì)比測定儀，它由電源箱、法蘭盤和實驗操作板組成，電源箱通過實驗操作板、航空14腳插頭與法蘭盤外層的長直螺線管和內(nèi)層的陰極射線示波管連接起來。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，實驗現(xiàn)象直觀且精確度高，可廣泛應(yīng)用于近代物理和普通物理的實驗教學(xué)中。
文檔編號G09B23/20GK2169886SQ9324302
公開日1994年6月22日 申請日期1993年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月28日
發(fā)明者李正, 王紅理, 趙軍武, 魯從勖 申請人:西安交通大學(xué)