专利名称：可变真空度放电管的制作方法
技术领域：
本装置属物理演示实验仪器。
国内外已有的传统式稀薄气体放电管，是由六支不同真空度的管组组成，存在着真空度只能是不变的定值，演示时不能测定，不能随时加入惰性气体，很难观察到各种惰性气体的辉光放电现象等缺点。
研制本仪器的目的是在物理教学过程中利用该仪器，能方便、直观地演示在不同真空度下气体的辉光放电现象和验证洛仑兹力的方向。
新研制的“可变真空度放电管”，保留了传统式稀薄气体放电管组的物理思想。在结构设计、抽真空的方法等方面都有较大的改进和创新。该仪器用一个真空管代替了传统的真空管组；利用带气孔的活塞式真空管代替传统的全密封真空管；利用扩大管内极微量气体体积的方法达到真空，以此代替传统的抽真空方法；利用弹簧秤测量活塞受力大小，测定真空管内的压强，即真空度。在垂直真空管的方向上放入磁铁，可观察到辉光偏转现象，从而验证洛仑兹力的方向。该仪器由真空管、测力计、支架三部分构成。仪器的主体部分为真空管部分，他是利用透明玻璃制成活塞式的真空管，在管筒的顶部设置了一个凸气孔和一个电极，在活塞的顶部设置了另一个电极，两电极分别接入直流高压电。实验时打开凸气孔可随时充入惰性气体。支架起到固定和拉动活塞作用。
该仪器真空管的真空度可在40～0.1mm水银柱范围内变化，可清晰地观察到管内在不同压强下的辉光放电现象，即阴阳极光层、阴阳极辉光、克鲁克斯暗区。辉光长短、粗细，暗区长短随压强变化等情况。如果在管内充入惰性气体可观察到惰性气体的辉光放电现象。在垂直真空管的方向上放入磁铁。可观察到辉光偏转现象，从而验证洛仑兹力的方向。此仪器缩短了演示准奋时间，增加了实验范围，结构简单、操作方便，实验效果明显。
附图
为可变真空度放电管结构示意图。
该仪器由真空管、测力计、支架三部分构成。真空管部分为该仪器的主体部分，主要由管筒①、活塞②、阴极③、阳极④、密封帽⑤、凸气孔⑥等部件组成。管筒(1)长可为170mm左右、内孔直径可为34mm，为圆柱形，以透明玻璃制成。在管筒的顶端圆心处插入一个直径约2mm的金属丝(可为铜丝)做为阴极(3)，实验时阴极将与感应圈极相接。在距圆心约12mm处，设置一个长约10mm，内孔直径约1mm的玻璃锥形凸气孔(6)，气孔(6)内孔与管筒(1)相通。实验时，以密封帽(5)扣在气孔(6)上，即将筒(1)内密封。管筒(1)的尾部通过压板(17)用螺钉固定在支架(14)上。压板(17)可在距一端60mm处开一个直径为约40mm的孔。活塞(2)长约200mm，外径约34mm的圆柱，可以透明玻璃制成。在活塞轴心处插入一个直径约2mm的金属丝(可为铜丝)做为阳极(4)。实验时阳极与感应圈正极相接。活塞插入管筒中，并与管筒紧密配合，既能在筒中移动又不漏气。活塞尾端通过卡套(9)，线绳套(8)与量程为10kg的测力计(7)连接。测力计的另一端通过绳(10)与手杆(11)相接。
支架主要由底板(15)、立板(14)、立梁(13)、横梁(12)、手杆(11)、固定轴(16)、固定夹片(18)、支撑杆(19)、插销(20)组成。底板(15)两端分别与立板(14)、立梁(13)结合。横梁(12)两端分别与立板(14)、立梁(13)的上端结合。手杆(11)一端与固定轴(16)结合(铰接)，另一端通过固定夹片(18)与支撑杆(19)结合(铰接)，支撑杆(19)上开设若干小孔，与立梁(13)上开设的小孔对应，通过插销(20)，固定支撑杆，使管筒(1)内稳定于某一真空状态。支架起固定和拉动真空管活塞的作用，即构成一个杠杆系统对真空管的活塞施加拉力作用。绳(10)一端系在手杆(11)的中间部位，另一端系在测力计上。
权利要求1.一种可变真空度放电管，其特征在于该仪器由真空管、测力计、支架三部分构成，真空管部分为主体部分，主要由管筒(1)，活塞(2)，阴极(3)，阳极(4)，密封帽(5)，凸气孔(6)等部分组成，管筒(1)可为圆柱形，以透明玻璃制成，其顶端圆心处插入一金属丝做为阴极(3)，在距圆心约12mm处设一锥形凸气孔(6)，内孔与管筒(1)相通，密封帽(5)扣在气孔(6)上，即将管筒(1)内密封，管筒(1)的尾部通过压板(17)用螺钉固定在立板(14)上，活塞(2)插入管筒中与管筒(1)紧密配合，既能移动又不漏气，活塞轴心处插入一金属丝做为阳极(4)，活塞(2)尾端通过卡套(9)，线绳套(8)与测力计(7)连接、测力计(7)另一端与手杆(11)相接，支架主要由底板(15)，立板(14)，立梁(13)，横梁(12)，手杆(11)，固定轴(16)，固定夹片(18)，支撑杆(19)，插销(20)组成，底板(15)两端分别与立板(14)，立梁(13)结合，横梁(12)两端分别与立板(14)，立梁(13)的上端结合，手杆(11)一端与固定轴(16)铰接，另一端通过固定夹片(18)与支撑杆(19)铰接，支撑杆(19)上开设若干小孔，与立梁(13)上开设的小孔对应，通过插销(20)，固定支撑杆，使管筒(1)内稳定于某一真空状态，支架起固定和拉动真空管活塞的作用，即构成一个杠杆系统对真空管的活塞施加拉力，绳(10)一端系在手杆(11)的中间部位，另一端系在测力计上，在垂直真空管方向加入磁铁。
专利摘要本实用新型属物理演示实验仪器。该仪器采用扩大微量气体体积的方法,使活塞式真空管实现真空,主要由真空管、测力计、支架三部分构成,真空管顶部设一阴极及凸气孔,在活塞顶部设一阳极,两极间加直流高压电,以杠杆系统拉动活塞,在垂直真空管方向加入磁铁。可演示稀薄气体的辉光放电现象及验证洛化兹力的方向。演示现象直观、明显,节省了演示时间,提高了演示效果。
文档编号G09B23/00GK2386504SQ9824632
公开日2000年7月5日 申请日期1998年11月10日 优先权日1998年11月10日
发明者王维佳 申请人:吉林省教育学院松原分院