專利名稱：電子偏轉(zhuǎn)演示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種實驗教學(xué)儀器，更具體的說，是一種電子偏轉(zhuǎn)演示 裝置。
背景技術(shù)：
電子束在電場、磁場中的偏轉(zhuǎn)是大學(xué)物理實驗教學(xué)中的重要內(nèi)容，它包 括電聚焦，電偏轉(zhuǎn)，磁偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)靈敏度的測定與電子荷質(zhì)比測量等諸多的 實驗內(nèi)容。以往凡是涉及到該內(nèi)容的教學(xué)儀器大多都是采用示波管儀器，示
波管的基本結(jié)構(gòu)分為三個部分:電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和顯示屏。通過對示波管的 結(jié)構(gòu)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，盡管示波管有許多用途上的優(yōu)點，但由于示波管 是一種完全封閉的光電器件，且為了給示波管加以磁場，該類實驗裝置還在 示波管的外套加一長螺線管，因此，學(xué)生在實驗時只能在其顯示屏上看到電 子束到達的終點，無法觀察到示波管內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，以及電子運動的規(guī)跡與電、 磁偏轉(zhuǎn)的中間過程，演示效果受到限制，從而造成實驗教學(xué)效果不夠理想， 學(xué)生接受的知識也比較抽象。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種新的可視化 的電子偏轉(zhuǎn)演示裝置。
為解決上述問題，本實用新型的技術(shù)方案是
一種電子偏轉(zhuǎn)演示裝置，包括顯示管組件、支架組件和亥姆霍茲線圈組 件，所述顯示管組件一端的插頭插入所述支架組件的管座中；所述顯示管組件 的上下兩根高壓電極引線分別與支架組件的上下兩只高壓接口對應(yīng)；所述亥 姆霍茲線圈組件的兩個線圈豎立設(shè)置于所述支架組件的底板上，平行并分別 處于所述顯示管組件的左右兩側(cè)。
作為本實用新型的進一步改進，所述的顯示管組件包括一個成真空狀態(tài) 的透明圓桶形玻璃管和在管外的插頭，在管內(nèi)管脛處裝有燈絲、陰極、陽極 和水平狹縫型光闌；在管體中裝有上、下兩片高壓電偏轉(zhuǎn)極板和其相連的上、 下兩根高壓電極引線，所述上、下高壓電偏轉(zhuǎn)極板之間還垂直裝有一個處于 管體中央位置的云母片顯示屏。作為本實用新型的進一步改進，所述陽極的輸入電壓為1.5—5KV。 作為本實用新型的進一步改進，所述云母片顯示屏的表面還帶有座標，
背面涂有熒光材料。
作為本實用新型的進一步改進，所述云母片顯示屏的長X寬為90 mmX
50mm。
作為本實用新型的進一步改進，所述支架組件包括依次相連的底板、立 柱和管座，高壓接口安裝支架與管座相連；所述管座上設(shè)有燈絲電源接口和 陽極高壓接口 ；所述高壓接口安裝支架上設(shè)有高壓接口和緊定螺釘。
作為本實用新型的進一步改進，所述高壓接口活動安裝在高壓接口安裝 支架上，上下移動調(diào)節(jié)后用緊定螺釘固定。
作為本實用新型的進一步改進，所述亥姆霍茲線圈組件包括裝有接線盒 的線圈、安裝立柱和安裝底座；所述線圈為兩只尺寸相同的有機玻璃材料制 作成圓形骨架，再繞以相同線徑和相同匝數(shù)漆包銅線所制成。
作為本實用新型的進一步改進，所述接線盒上帶有插座。
作為本實用新型的進一步改進，所述安裝底座為帶磁性的底座。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是
本實用新型以其獨特的敞開式結(jié)構(gòu)，大屏幕的電子偏轉(zhuǎn)顯示，再配上精 確的高壓輔助電源及亥姆霍茲線圈，可以把電子束在電場力或磁場力作用下 產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)運動軌跡全方位地、形象地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，從而給物理實驗以 全新的感受與體會。

圖1是本實用新型電子偏轉(zhuǎn)演示裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1的側(cè)視圖。
圖3是圖1中的顯示管組件30的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是圖3的側(cè)視圖。
圖5是圖1中的支架組件40的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是圖1中的亥姆霍茲線圈組件50的結(jié)構(gòu)圖。
圖中，l插頭、2陰極、3陽極、4圓桶形玻璃管、5云母片顯示屏、6高 壓電極引線、7高壓電偏轉(zhuǎn)極板、8燈絲、9水平狹縫型光闌、IO底板、11立 柱、12燈絲電源接口、 13陽極高壓接口、 14管座、15高壓接口安裝支架、 16高壓接口、 17緊定螺釘、18線圈、19接線盒、20安裝立柱、21安裝底座、 顯示管組件30、支架組件40、亥姆霍茲線圈組件50。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的描述-
如圖1和圖2所示，本實用新型包括顯示管組件30、支架組件40和亥姆 霍茲線圈組件50。顯示管組件30 —端的插頭1插入所述支架組件40的管座 14中，顯示管組件30的上下兩根10KV的高壓電極引線6分別與支架組件40 的上下兩只10KV的高壓接口 16對應(yīng)插入；高壓接口 16是活動安裝在高壓接 口安裝支架15上的，可以作上下移動的調(diào)節(jié)，然后用支架組件40上的兩只 緊定螺釘17加以固定。
亥姆霍茲線圈組件50的二只裝有接線盒19的線圈18，依靠安裝立柱20 及帶磁性的安裝底座21豎立置放在支架組件40的底板10的上面，并處于顯 示管組件30的平行方向的左右兩側(cè)，其置放距離為線圈18的有效半徑。
顯示管組件30的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，包括一個成真空狀態(tài)的透明圓 桶形玻璃管4和在管外的插頭1，在管內(nèi)管脛處依次裝有燈絲8、陰極2、陽 極3和水平狹縫型光闌9，在管體中裝有上、下兩片高壓電偏轉(zhuǎn)極板7和上、 下兩根高壓電極引線6，在管體中央垂直裝有一個云母片顯示屏5，該顯示屏 表面帶有座標，背面涂有熒光材料，其徑向、軸向中心線處在管體的中心位 置。
顯示管組件30的技術(shù)指標為 陽極3的輸入電壓1.5 5KV 高壓電偏轉(zhuǎn)極板7的最大承受電壓10KV 帶有座標的云母片顯示屏5的尺寸:長X寬90mmX50mm 顯示管在陽極3的高壓作用下，通過水平狹縫型光闌9使電子流形成了 特有的、具有一定水平寬度的片狀電子射束，該電子射束在行進途中，可以 將在電場力或磁場力作用下產(chǎn)生的運動軌跡展示在顯示屏上，既可看到清晰 的演示圖像，又可以通過顯示屏坐標對電子射束的運動規(guī)律作定量的分析。
支架組件40的結(jié)構(gòu)如圖5所示，立柱11用螺母固定在底板10上，管座 14上裝有燈絲電源接口 12和陽極高壓接口 13，管座14安裝在立柱11的上 端，其軸線與底板10平行，高壓接口安裝支架15用安裝螺釘緊固在管座14 的前端，高壓接口安裝支架15上下分別插入兩只10KV高壓接口 16，高壓接 口安裝支架15上還裝有兩只緊定螺釘17，以固定兩只10KV高壓接口 16調(diào)整 后的上下位置。
亥姆霍茲線圈組件50的結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括兩只有機玻璃材料制成的圓形骨架并繞以相同線徑、相同匝數(shù)漆包銅線的線圈18，兩只接線盒19上分 別裝有紅、黑各一只插孔為(1)4的插座，接線盒19用螺釘固定在線圈18上， 線圈18中漆包銅線的兩端分別焊接在接線盒19內(nèi)的插座上。安裝立柱20有 螺紋端旋入接線盒19底部的螺孔中，另一端插入帶磁性的安裝底座21上面 的孔中，并擰入兩只緊定螺釘。
本實用新型依靠這三個組件的結(jié)合，配以輔助高壓電源，以達到電子射 束在電場力或磁場力的作用下，將其運動軌跡展示在顯示熒屏上，既可看到 清晰的演示圖像，又可以通過熒屏坐標對電子射束的運動規(guī)律作定量的分析。
為了提高本電子偏轉(zhuǎn)演示裝置的工作穩(wěn)定性，所配的輔助高壓電源由三 只獨立電源組成。它們分別是10W/0.25mJ偏轉(zhuǎn)極板電壓(可由二路0 ^r 串聯(lián)組成)， 一路5^^2^4湯姆遜管燃點加速電壓源，0 ^「連續(xù)可調(diào)； 一路 6-3^的交流燈絲燃點電壓； 一路工作電流為0~3.5^直流恒流源，提供亥姆霍 茲線圈勵磁電流。
由于實驗中使用的電壓較高，高壓電源需采用十分可靠的絕緣措施，所 有插頭和引線的耐壓都應(yīng)在15^以上，并采用正極接零的方式，以保證實驗 的操作安全。
本實用新型除了具有良好的演示效果和對物理現(xiàn)象進行定性分析外，又 可對偏轉(zhuǎn)靈敏度進行定量測量實驗，能直觀自如地完成諸如"電子偏轉(zhuǎn)及電 子荷質(zhì)比測量實驗"、"電子束在電場作用下的偏轉(zhuǎn)實驗"、"電子束在磁場的 作用下偏轉(zhuǎn)實驗"等的多項實驗，給各大專院校提供了一種新型的演示實驗 儀器。
最后，還要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的一個具體實施例。 顯然，本實用新型還可以有許多變形，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實用新 型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本實用新型的保護 范圍。
權(quán)利要求1.一種電子偏轉(zhuǎn)演示裝置，包括顯示管組件(30)、支架組件(40)和亥姆霍茲線圈組件(50)，其特征在于，所述顯示管組件(30)一端的插頭(1)插入所述支架組件(40)的管座(14)中；所述顯示管組件(30)的上下兩根高壓電極引線(6)分別與所述支架組件(40)的上下兩只高壓接口(16)對應(yīng)；所述亥姆霍茲線圈組件(50)的兩個線圈(18)豎立設(shè)置于所述支架組件(40)的底板(10)上，平行并分別處于所述顯示管組件(30)的左右兩側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子偏轉(zhuǎn)演示裝置，其特征在于，所述的顯示管 組件(30)包括一個成真空狀態(tài)的透明圓桶形玻璃管(4)和在管外的插 頭(1)，在管內(nèi)管脛處裝有燈絲(8)、陰極(2)、陽極(3)和水平狹縫 型光闌(9);在管體中裝有上、下兩片高壓電偏轉(zhuǎn)極板(7)和其相連的 上、下兩根高壓電極引線(6)，所述上、下高壓電偏轉(zhuǎn)極板(7)之間還 垂直裝有一個處于管體中央位置的云母片顯示屏(5)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子偏轉(zhuǎn)演示裝置，其特征在于，所述陽極(3) 的輸入電壓為1.5—5KV。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子偏轉(zhuǎn)演示裝置，其特征在于，所述云母片顯 示屏(5)的表面還帶有座標，背面涂有熒光材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子偏轉(zhuǎn)演示裝置，其特征在于，所述云母片顯 示屏(5)的長X寬為90mmX50mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子偏轉(zhuǎn)演示裝置，其特征在于，所述支架組件(40)包括依次相連的底板(10)、立柱(11)和管座(14)，高壓接口 安裝支架(15)與管座(14)相連；所述管座(14)上設(shè)有燈絲電源接 口 (12)和陽極高壓接口 (13);所述高壓接口安裝支架(15)上設(shè)有高 壓接口 (16)和緊定螺釘(17)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子偏轉(zhuǎn)演示裝置，其特征在于，所述高壓接口(16)活動安裝在高壓接口安裝支架(15)上，上下移動調(diào)節(jié)后用緊定 螺釘(17)固定。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子偏轉(zhuǎn)演示裝置，其特征在于，所述亥姆霍茲 線圈組件(50)包括裝有接線盒(19)的線圈(18)、安裝立柱(20)和 安裝底座(21);所述線圈(18)為兩只尺寸相同的有機玻璃材料制作成圓形骨架，再繞以相同線徑和相同匝數(shù)漆包銅線制成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子偏轉(zhuǎn)演示裝置，其特征在于，所述接線盒(19) 上帶有插座。
10. 據(jù)權(quán)利要求8所述的電子偏轉(zhuǎn)演示裝置，其特征在于，所述安裝底座(21 ) 為帶磁性的底座。
專利摘要本實用新型公開了一種實驗教學(xué)儀器，旨在提供一種新的電子偏轉(zhuǎn)演示裝置。該裝置包括顯示管組件、支架組件和亥姆霍茲線圈組件，顯示管組件一端的插頭插入支架組件的管座中，該顯示管組件的上下兩根高壓電極引線分別與支架組件的上下兩只高壓接口對應(yīng)；亥姆霍茲線圈組件的兩個線圈豎立設(shè)置于支架組件的底板上，平行并分別處于該顯示管組件的左右兩側(cè)。本實用新型以其獨特的敞開式結(jié)構(gòu)，大屏幕的電子偏轉(zhuǎn)顯示，配以精確的高壓輔助電源及亥姆霍茲線圈，可以把電子束在電場力或磁場力作用下，產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)運動軌跡全方位地、形象地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，從而給物理實驗以全新的感受與體會。
文檔編號G09B23/18GK201153016SQ20072011479
公開日2008年11月19日 申請日期2007年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日
發(fā)明者樂培界, 周錦生, 斯公壽, 謝文明 申請人:樂培界