專利名稱：可變真空度放電管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本裝置屬物理演示實(shí)驗(yàn)儀器。
國(guó)內(nèi)外已有的傳統(tǒng)式稀薄氣體放電管，是由六支不同真空度的管組組成，存在著真空度只能是不變的定值，演示時(shí)不能測(cè)定，不能隨時(shí)加入惰性氣體，很難觀察到各種惰性氣體的輝光放電現(xiàn)象等缺點(diǎn)。
研制本儀器的目的是在物理教學(xué)過(guò)程中利用該儀器，能方便、直觀地演示在不同真空度下氣體的輝光放電現(xiàn)象和驗(yàn)證洛侖茲力的方向。
新研制的“可變真空度放電管”，保留了傳統(tǒng)式稀薄氣體放電管組的物理思想。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抽真空的方法等方面都有較大的改進(jìn)和創(chuàng)新。該儀器用一個(gè)真空管代替了傳統(tǒng)的真空管組；利用帶氣孔的活塞式真空管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的全密封真空管；利用擴(kuò)大管內(nèi)極微量氣體體積的方法達(dá)到真空，以此代替?zhèn)鹘y(tǒng)的抽真空方法；利用彈簧秤測(cè)量活塞受力大小，測(cè)定真空管內(nèi)的壓強(qiáng)，即真空度。在垂直真空管的方向上放入磁鐵，可觀察到輝光偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，從而驗(yàn)證洛侖茲力的方向。該儀器由真空管、測(cè)力計(jì)、支架三部分構(gòu)成。儀器的主體部分為真空管部分，他是利用透明玻璃制成活塞式的真空管，在管筒的頂部設(shè)置了一個(gè)凸氣孔和一個(gè)電極，在活塞的頂部設(shè)置了另一個(gè)電極，兩電極分別接入直流高壓電。實(shí)驗(yàn)時(shí)打開(kāi)凸氣孔可隨時(shí)充入惰性氣體。支架起到固定和拉動(dòng)活塞作用。
該儀器真空管的真空度可在40～0.1mm水銀柱范圍內(nèi)變化，可清晰地觀察到管內(nèi)在不同壓強(qiáng)下的輝光放電現(xiàn)象，即陰陽(yáng)極光層、陰陽(yáng)極輝光、克魯克斯暗區(qū)。輝光長(zhǎng)短、粗細(xì)，暗區(qū)長(zhǎng)短隨壓強(qiáng)變化等情況。如果在管內(nèi)充入惰性氣體可觀察到惰性氣體的輝光放電現(xiàn)象。在垂直真空管的方向上放入磁鐵?？捎^察到輝光偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，從而驗(yàn)證洛侖茲力的方向。此儀器縮短了演示準(zhǔn)奮時(shí)間，增加了實(shí)驗(yàn)范圍，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，實(shí)驗(yàn)效果明顯。
附圖
為可變真空度放電管結(jié)構(gòu)示意圖。
該儀器由真空管、測(cè)力計(jì)、支架三部分構(gòu)成。真空管部分為該儀器的主體部分，主要由管筒①、活塞②、陰極③、陽(yáng)極④、密封帽⑤、凸氣孔⑥等部件組成。管筒(1)長(zhǎng)可為170mm左右、內(nèi)孔直徑可為34mm，為圓柱形，以透明玻璃制成。在管筒的頂端圓心處插入一個(gè)直徑約2mm的金屬絲(可為銅絲)做為陰極(3)，實(shí)驗(yàn)時(shí)陰極將與感應(yīng)圈極相接。在距圓心約12mm處，設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)約10mm，內(nèi)孔直徑約1mm的玻璃錐形凸氣孔(6)，氣孔(6)內(nèi)孔與管筒(1)相通。實(shí)驗(yàn)時(shí)，以密封帽(5)扣在氣孔(6)上，即將筒(1)內(nèi)密封。管筒(1)的尾部通過(guò)壓板(17)用螺釘固定在支架(14)上。壓板(17)可在距一端60mm處開(kāi)一個(gè)直徑為約40mm的孔?；钊?2)長(zhǎng)約200mm，外徑約34mm的圓柱，可以透明玻璃制成。在活塞軸心處插入一個(gè)直徑約2mm的金屬絲(可為銅絲)做為陽(yáng)極(4)。實(shí)驗(yàn)時(shí)陽(yáng)極與感應(yīng)圈正極相接。活塞插入管筒中，并與管筒緊密配合，既能在筒中移動(dòng)又不漏氣?；钊捕送ㄟ^(guò)卡套(9)，線繩套(8)與量程為10kg的測(cè)力計(jì)(7)連接。測(cè)力計(jì)的另一端通過(guò)繩(10)與手桿(11)相接。
支架主要由底板(15)、立板(14)、立梁(13)、橫梁(12)、手桿(11)、固定軸(16)、固定夾片(18)、支撐桿(19)、插銷(20)組成。底板(15)兩端分別與立板(14)、立梁(13)結(jié)合。橫梁(12)兩端分別與立板(14)、立梁(13)的上端結(jié)合。手桿(11)一端與固定軸(16)結(jié)合(鉸接)，另一端通過(guò)固定夾片(18)與支撐桿(19)結(jié)合(鉸接)，支撐桿(19)上開(kāi)設(shè)若干小孔，與立梁(13)上開(kāi)設(shè)的小孔對(duì)應(yīng)，通過(guò)插銷(20)，固定支撐桿，使管筒(1)內(nèi)穩(wěn)定于某一真空狀態(tài)。支架起固定和拉動(dòng)真空管活塞的作用，即構(gòu)成一個(gè)杠桿系統(tǒng)對(duì)真空管的活塞施加拉力作用。繩(10)一端系在手桿(11)的中間部位，另一端系在測(cè)力計(jì)上。
權(quán)利要求1.一種可變真空度放電管，其特征在于該儀器由真空管、測(cè)力計(jì)、支架三部分構(gòu)成，真空管部分為主體部分，主要由管筒(1)，活塞(2)，陰極(3)，陽(yáng)極(4)，密封帽(5)，凸氣孔(6)等部分組成，管筒(1)可為圓柱形，以透明玻璃制成，其頂端圓心處插入一金屬絲做為陰極(3)，在距圓心約12mm處設(shè)一錐形凸氣孔(6)，內(nèi)孔與管筒(1)相通，密封帽(5)扣在氣孔(6)上，即將管筒(1)內(nèi)密封，管筒(1)的尾部通過(guò)壓板(17)用螺釘固定在立板(14)上，活塞(2)插入管筒中與管筒(1)緊密配合，既能移動(dòng)又不漏氣，活塞軸心處插入一金屬絲做為陽(yáng)極(4)，活塞(2)尾端通過(guò)卡套(9)，線繩套(8)與測(cè)力計(jì)(7)連接、測(cè)力計(jì)(7)另一端與手桿(11)相接，支架主要由底板(15)，立板(14)，立梁(13)，橫梁(12)，手桿(11)，固定軸(16)，固定夾片(18)，支撐桿(19)，插銷(20)組成，底板(15)兩端分別與立板(14)，立梁(13)結(jié)合，橫梁(12)兩端分別與立板(14)，立梁(13)的上端結(jié)合，手桿(11)一端與固定軸(16)鉸接，另一端通過(guò)固定夾片(18)與支撐桿(19)鉸接，支撐桿(19)上開(kāi)設(shè)若干小孔，與立梁(13)上開(kāi)設(shè)的小孔對(duì)應(yīng)，通過(guò)插銷(20)，固定支撐桿，使管筒(1)內(nèi)穩(wěn)定于某一真空狀態(tài)，支架起固定和拉動(dòng)真空管活塞的作用，即構(gòu)成一個(gè)杠桿系統(tǒng)對(duì)真空管的活塞施加拉力，繩(10)一端系在手桿(11)的中間部位，另一端系在測(cè)力計(jì)上，在垂直真空管方向加入磁鐵。
專利摘要本實(shí)用新型屬物理演示實(shí)驗(yàn)儀器。該儀器采用擴(kuò)大微量氣體體積的方法,使活塞式真空管實(shí)現(xiàn)真空,主要由真空管、測(cè)力計(jì)、支架三部分構(gòu)成,真空管頂部設(shè)一陰極及凸氣孔,在活塞頂部設(shè)一陽(yáng)極,兩極間加直流高壓電,以杠桿系統(tǒng)拉動(dòng)活塞,在垂直真空管方向加入磁鐵。可演示稀薄氣體的輝光放電現(xiàn)象及驗(yàn)證洛化茲力的方向。演示現(xiàn)象直觀、明顯,節(jié)省了演示時(shí)間,提高了演示效果。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2386504SQ9824632
公開(kāi)日2000年7月5日 申請(qǐng)日期1998年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月10日
發(fā)明者王維佳 申請(qǐng)人:吉林省教育學(xué)院松原分院