專利名稱：節(jié)能型汞、鈉光譜演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種新型的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。
原子結(jié)構(gòu)是中等學(xué)校和大專院校物理教學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容。為了講清楚不同物質(zhì)原子發(fā)射不同的特征光譜，往往要配合發(fā)射光譜的演示實(shí)驗(yàn)。但目前市售的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器中，各種氣體放電光譜管要另配高壓電源；汞燈、鈉燈消耗功率都較大，特別是汞燈發(fā)出強(qiáng)烈的紫外線對(duì)實(shí)驗(yàn)者的身體(特別是眼睛)有很大的危害。而且無論哪種光譜的觀察，都要另配價(jià)格昂貴的分光鏡。因而發(fā)射光譜的成套實(shí)驗(yàn)演示設(shè)備，不僅附件多，而且成本高，不易推廣使用。
本實(shí)用新型的目的是制造一種新式的光譜演示儀(
圖1)。同一儀器備有兩只光譜管1，一只是鈉光譜管，另一只為汞光譜管。它們共用一只插座，如插上鈉光譜管可以觀察鈉的發(fā)射光譜，插上汞光譜管可以觀察汞的發(fā)射光譜。儀器上附有簡(jiǎn)易光譜觀察鏡2，可以不另用分光鏡而直接通過簡(jiǎn)易光譜觀察鏡觀察發(fā)射光譜。光譜管為專門設(shè)計(jì)，消耗功率較小。電源裝置(圖2)設(shè)計(jì)成用起輝器3和熒光燈鎮(zhèn)流器4替代高壓起弧，比原有鈉燈、汞燈節(jié)約電能50％以上，這不僅對(duì)節(jié)約能源有重要意義，而且大大減少了汞光譜管的紫外輻射，保護(hù)了師生的身體健康。
本儀器的核心是兩光譜管的設(shè)計(jì)。其中鈉光譜管(圖3)的管芯5用抗鈉玻璃制作，以防止鈉的腐蝕。鈉光譜管管芯總長(zhǎng)為70～90mm，中間細(xì)段4～8mm，長(zhǎng)10～15mm，兩端粗管外徑14～18mm。管芯密閉封接，不使漏氣，內(nèi)抽真空，其真空度不大于15帕斯卡，管芯內(nèi)充有金屬鈉和適量的惰性氣體。管芯兩端有燈絲6并用金屬絲引出作為電極引線7。管芯外玻璃罩殼8起保溫和保護(hù)作用。
汞光譜管(圖4)的管芯8設(shè)計(jì)成倒U形，其頂端部較粗，以放置燈絲，管芯外徑14～18mm；中間細(xì)段外徑4～8mm，長(zhǎng)度為180～200mm；管芯總長(zhǎng)度為200～220mm。管芯密閉封接，不使漏氣，內(nèi)抽真空，其真空度不大于15帕斯卡，管芯內(nèi)充有金屬汞和適量的惰性氣體。管芯兩端的燈絲也用金屬絲引出作為電極引線。管芯外也有玻璃罩殼起保溫和保護(hù)作用。
本實(shí)用新型的典型實(shí)施例是接通220伏交流電源，3－5分鐘后鈉光譜管即能正常發(fā)光，用簡(jiǎn)易光譜觀察鏡對(duì)準(zhǔn)，即觀察到鈉的發(fā)射光譜線。此時(shí)測(cè)量整機(jī)消耗功率為10W。而用上海電光器件廠制造的GP20型鈉光燈同樣條件發(fā)光時(shí)測(cè)量，整機(jī)消耗功率為30W。節(jié)能效果極其明顯。
權(quán)利要求1.由汞、鈉光譜管、鎮(zhèn)流器和起輝器、簡(jiǎn)易光譜觀察鏡組成的汞、鈉光譜演示儀，其特征是裝金屬汞的光譜管管芯為倒U形，兩頂端較粗，管芯外徑14～18mm，中間細(xì)段外徑4～8mm，長(zhǎng)180～200mm，管芯總長(zhǎng)度為200～220mm，裝金屬鈉的鈉光譜管管芯總長(zhǎng)70～90mm，中間線段4～8mm，長(zhǎng)10～15mm，兩端粗管外徑14～18mm，管芯都密閉封接抽真空，充有惰性氣體。
2.按照權(quán)利要求1所述的汞、鈉光譜演示儀，其特征是裝金屬鈉的鈉光譜管芯用抗鈉玻璃制作。
3.按照權(quán)利要求1所述的汞、鈉光譜演示儀，其特征是觀察發(fā)射光譜時(shí)用熒光燈鎮(zhèn)流器啟動(dòng)發(fā)光。
4.按照權(quán)利要求1所述的汞、鈉光譜演示儀，其特征是儀器上附有簡(jiǎn)易光譜觀察鏡。
專利摘要本實(shí)用新型為一種新式的光譜演示儀器，其特征是裝金屬汞的光譜管管芯為倒U型，兩端較粗，儀器上附有簡(jiǎn)易光譜觀察鏡?？梢苑奖愕赜^察鈉和汞的明線光譜。比原有的鈉燈、汞燈節(jié)約電能50％以上，并且大大減少了汞光譜的紫外輻射。該儀器構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作方便，成本低廉，便于在大中學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣使用。
文檔編號(hào)G09B23/22GK2063677SQ90212060
公開日1990年10月10日 申請(qǐng)日期1990年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月27日
發(fā)明者金昌祚, 陳屏屏 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)