一种电子束展示教学装置的制作方法

本实用新型涉及一种教学装置，具体地说是一种电子束展示教学装置。

背景技术：

洛伦兹力是从阴极发射出来的电子束，在阴极和阳极间的高电压作用下，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以在示波器上显示出电子束运动的径迹。实验表明，在没有外磁场时，电子束是沿直线前进的，如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间，荧光屏上显示的电子束运动的径迹就发生了弯曲，这表明，运动电荷确实受到了磁场的作用力，这个力通常叫做洛伦兹力，它为荷兰物理学家h.a.洛伦兹首先提出，故得名。

通过展项向观众展示电子束运动遇外加横向磁场时，在洛仑兹力作用下会发生偏转。

在科普教学中需要一种现象直观，且安全的洛伦兹力展示装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种电子束展示教学装置。

为实现上述目的，本实用新型所述一种电子束展示教学装置，包括展台、真空系统、磁铁组件组成，所述展台为钢质型材焊接骨架，所述钢质型材焊接骨架的顶面上安装有第一台体，其四周侧面安装有第二台体，其底部设置有展台底，所述第二台体包括四扇台体壁；第一台体上安装有台面；

所述真空系统主要由硅硼玻璃管、管端法兰、放电极、外罩、抽真空系统组成；硅硼玻璃管采用硼硅玻璃管制作，管端法兰为15mm有机玻璃，管端法兰包括第一玻璃管法兰和第二玻璃管法兰，所述第一玻璃管法兰和第二玻璃管法兰分别安装于硅硼玻璃管两端上，硅硼玻璃管两端设置有端堵；所述端堵分别为第一硅硼玻璃管端堵和第二硅硼玻璃管端堵；所述第一玻璃管法兰与第一硅硼玻璃管端堵之间设置有第一真空橡胶板，所述第一玻璃管法兰与第一硅硼玻璃管端堵通过第一螺栓紧固连接；第二玻璃管法兰与第二硅硼玻璃管端堵之间设置有第二真空橡胶板，第二玻璃管法兰与第二硅硼玻璃管端堵通过第二螺栓紧固连接；

所述管端法兰与硅硼玻璃管之间设置有辅助层；

所述第一硅硼玻璃管端堵上固定连接第一放电极，第一放电极通过第一放电极螺母安装于第一硅硼玻璃管端堵上，所述第一放电极上设置有第一放电极接点；

所述第二硅硼玻璃管端堵上固定连接第二放电极，第二放电极通过正极螺母安装于第二硅硼玻璃管端堵上，所述第二放电极上设置有第二放电极接点；

所述第一放电极与第一硅硼玻璃管端堵之间设置有垫圈一，第一硅硼玻璃管端堵上固定连接出气嘴，所述第一硅硼玻璃管端堵与出气嘴之间设置有出气嘴连接密封件，出气嘴的一端与硅硼玻璃管联通，另一端连接真空橡胶管，真空橡胶管与真空泵连接，所述真空橡胶管上设置有真空表、电磁阀；

所述第二放电极与第二硅硼玻璃管端堵之间设置有垫圈二；

所述硼玻璃管安装于展台的台面上，真空泵安装于展台内；所述展台内设置有电控箱，电控箱通过电路接电源供给系统，电源供给系统通过电控箱接第二放电极，第一放电极接地；所述台面上设置有开关启动按钮、升压按钮、磁铁组件、降压按钮；开关启动按钮、升压按钮、降压按钮与电控箱连接；

所述磁铁组件主要由磁铁座、磁铁盖板、磁铁以及栓绳构成，磁铁座、磁铁盖板为尼龙材质，磁铁座为凹槽结构，磁铁盖板为凹槽结构的盖体，所述凹槽结构与盖体匹配形成中空腔，中空腔内放置磁铁，磁铁座连接栓绳，栓绳另一端通过栓绳固定座固定于台面上。

所述电控箱内设置有电控箱电路、中央控制系统、调压器t1、变压器t2，电控箱电路上设置有调压器t1、变压器t2，调压器t1电连变压器t2，变压器t2连接硅硼玻璃管的第二放电极接点；

所述中央控制系统包括：信号采集单元、信号处理系统、执行单元、网络系统；所述电源供给系统连接信号采集单元、信号处理系统、执行单元、网络系统，信号采集单元依次连接信号处理系统、执行单元，信号处理系统连接网络系统；信号采集单元接收外部的控制指令，并将控制指令传输至信号处理系统，信号处理系统接收信号采集单元的信息并向执行单元发出已设定的指令，执行单元包括调压器t1、变压器t2、真空泵、电磁阀。

所述硼玻璃管与台面之间安装有底座，硼玻璃管的两端安装有硼玻璃管外罩，所述硼玻璃管外罩包括第一外罩和第二外罩，所述第一外罩和第二外罩通过外罩螺钉安装于台面上，所述底座通过底座螺钉安装于底座上。

所述出气嘴与出气嘴螺母配合将第一硅硼玻璃管端堵卡固于出气嘴与出气嘴螺母之间。

所述第二台体上开设有维修门，所述第二台体与维修门铰接。

所述第二台体与维修门的一侧通过合页座、合页铰接，所述第二台体与维修门铰接的对应侧上第二台体与维修门通过转舌锁扣合，所述合页座为u型槽，所述u型槽的相对应面上开设通孔，所述合页为n型卡扣，所述n型卡扣的一侧端上设置孔道，所述合页的孔道与合页座的通孔对应设置，孔道与通孔贯穿销轴，所述销轴的一端与开口销相配合，合页座的底部与维修门固定连接；所述转舌锁安装于维修门上，所述转舌锁与第二台体的对应处设置有垫板。

所述磁铁座与磁铁盖板通过磁铁盖板螺钉固定连接；所述栓绳与栓绳固定座通过栓绳扣固定连接。

所述第一台体与第二台体之间通过台体螺母固定连接，所述第一台体与台面之间通过台面自攻钉固定连接。

所述电源供给系统通过电控箱接第二放电极的第二放电极接点，第一放电极接地，所述第一放电极与第二放电极为光轴。

所述台面为人造石；所述第一台体、第二台体为冷轧钢板；所述第一真空橡胶板、第二真空橡胶板上设置有辅助层，所述辅助层为真空胶。

所述真空系统的硅硼玻璃管中抽气真空度为：0.1pa；硅硼玻璃管的直径为7寸，长1m，壁厚7mm，真空泵为ac380v,1.1kw,抽气速度8l/s,极限真空度为0.06pa。

所述信号采集单元分别与开关启动按钮(18)、升压按钮(19)、降压按钮(22)、真空表(23)电性连接。

本实用新型所述一种电子束展示教学装置，其有益效果在于：1、本装置真空系统中真空管法兰端面采用有机玻璃外罩包覆，操作过程中不会出现漏电；2、本装置设置维修门方便进行后期维修；3、本装置设置信号采集单元接收外部的控制指令，并将控制指令传输至信号处理系统，信号处理系统接收信号采集单元的信息并向执行单元发出已设定的指令，执行单元包括调压器、变压器、真空泵、电磁阀，能够接受信号处理系统指令，控制装置自动动作，能够实现展台的控制。

附图说明

图1为本实用新型的装置结构示意图；

图2为本实用新型的装置局部放大结构示意图；

图3为本实用新型的展台结构示意图；

图4为本实用新型的展台局部放大结构示意图；

图5为本实用新型的展台局部放大结构示意图；

图6为本实用新型的展台局部放大结构示意图；

图7为本实用新型的展台局部放大结构示意图；

图8为本实用新型的合页座结构示意图；

图9为本实用新型的合页结构示意图；

图10为本实用新型的外罩结构示意图；

图11为本实用新型的出气嘴结构示意图；

图12为本实用新型的磁铁组件结构示意图；

图13为本实用新型的中央控制系统示意图；

图14为本实用新型的中央控制系统部分电路示意图；

图中：1-展台、2-硅硼玻璃管、3-底座、4-底座螺钉、5-第一玻璃管法兰、5-1-第二玻璃管法兰、6-第一螺栓、6-1-第二螺栓、7-第一真空橡胶板、7-1-第二真空橡胶板、8-第一硅硼玻璃管端堵、8-1-第二硅硼玻璃管端堵、9-第一外罩、9-1-第二外罩、10-出气嘴连接密封件、11-出气嘴、12-出气嘴螺母、13-第一放电极、13-1-第二放电极、14-垫圈一、14-1-垫圈二、15-第一放电极螺母、16-电控箱、17-真空泵、18-开关启动按钮、19-升压按钮、20-维修门、21-磁铁组件、22-降压按钮、23-真空表、24-电磁阀、25-真空橡胶管、26-台面、27-第一台体、28-台体螺母、29-第二台体、30-合页座、31-合页、32-销轴、33-开口销、34-转舌锁、35-垫板、36-台面自攻钉、37-第二放电极接点、38-第一放电极接点、39-磁铁座、39-1-栓绳固定座、40-磁铁盖板螺钉、41-磁铁盖板、42-磁铁、43-栓绳、44-栓绳扣。

具体实施方式

实施例1

如图1-14所示，本实用新型所述一种电子束展示教学装置，包括展台1、真空系统、磁铁组件21组成，所述展台1为钢质型材焊接骨架，所述钢质型材焊接骨架的顶面上安装有第一台体27，其四周侧面安装有第二台体29，其底部设置有展台底，所述第二台体29包括四扇台体壁；第一台体27上安装有台面26；

所述真空系统主要由硅硼玻璃管2、管端法兰、放电极、外罩、抽真空系统组成；硅硼玻璃管2采用硼硅玻璃管制作，管端法兰为15mm有机玻璃，管端法兰包括第一玻璃管法兰5和第二玻璃管法兰5-1，所述第一玻璃管法兰5和第二玻璃管法兰5-1分别安装于硅硼玻璃管2两端上，硅硼玻璃管2两端设置有端堵；所述端堵分别为第一硅硼玻璃管端堵8和第二硅硼玻璃管端堵8-1；所述第一玻璃管法兰5与第一硅硼玻璃管端堵8之间设置有第一真空橡胶板7，所述第一玻璃管法兰5与第一硅硼玻璃管端堵8通过第一螺栓6紧固连接；第二玻璃管法兰5-1与第二硅硼玻璃管端堵8-1之间设置有第二真空橡胶板7-1，第二玻璃管法兰5-1与第二硅硼玻璃管端堵8-1通过第二螺栓6-1紧固连接；

所述管端法兰与硅硼玻璃管2之间设置有辅助层；

所述第一硅硼玻璃管端堵8上固定连接第一放电极13，第一放电极13通过第一放电极螺母15安装于第一硅硼玻璃管端堵8上，所述第一放电极13上设置有第一放电极接点38；

所述第二硅硼玻璃管端堵8-1上固定连接第二放电极13-1，第二放电极13-1通过正极螺母15-1安装于第二硅硼玻璃管端堵8-1上，所述第二放电极13-1上设置有第二放电极接点37；

所述第一放电极13与第一硅硼玻璃管端堵8之间设置有垫圈一14，第一硅硼玻璃管端堵8上固定连接出气嘴11，所述第一硅硼玻璃管端堵8与出气嘴11之间设置有出气嘴连接密封件10，出气嘴11的一端与硅硼玻璃管2联通，另一端连接真空橡胶管25，真空橡胶管25与真空泵17连接，所述真空橡胶管25上设置有真空表23、电磁阀24；

所述第二放电极13-1与第二硅硼玻璃管端堵8-1之间设置有垫圈二14-1；

所述硼玻璃管2安装于展台1的台面26上，真空泵17安装于展台1内；所述展台1内设置有电控箱16，电控箱16通过电路接电源供给系统，电源供给系统的正极通过电控箱16接第二放电极13-1，电源供给系统的负极通过电控箱16接第一放电极13，电控箱16内设置有电控箱电路、中央控制系统、调压器t1、变压器t2，电控箱电路上设置有调压器t1、变压器t2，调压器t1电连变压器t2，变压器t2连接硅硼玻璃管2的第二放电极接点37；

所述中央控制系统包括：信号采集单元、信号处理系统、执行单元、网络系统；所述电源供给系统连接信号采集单元、信号处理系统、执行单元、网络系统，信号采集单元依次连接信号处理系统、执行单元，信号处理系统连接网络系统；信号采集单元接收外部的控制指令，并将控制指令传输至信号处理系统，信号处理系统接收信号采集单元的信息并向执行单元发出已设定的指令，执行单元包括调压器t1、变压器t2、真空泵17、电磁阀24；

所述台面26上设置有开关启动按钮18、升压按钮19、磁铁组件21、降压按钮22；所述电控箱16内的信号采集单元分别与开关启动按钮18、升压按钮19、降压按钮22、真空表23电性连接；

所述磁铁组件21主要由磁铁座39、磁铁盖板41、磁铁42以及栓绳43构成，磁铁座39、磁铁盖板41为尼龙材质，磁铁座39为凹槽结构，磁铁盖板41为凹槽结构的盖体，所述凹槽结构与盖体匹配形成中空腔，中空腔内放置磁铁42，磁铁座39连接栓绳43，栓绳43另一端通过栓绳固定座39-1固定于台面26上。

所述硼玻璃管2与台面26之间安装有底座3，硼玻璃管2的两端安装有硼玻璃管外罩，所述硼玻璃管外罩包括第一外罩9和第二外罩9-1，所述第一外罩9和第二外罩9-1通过外罩螺钉安装于台面26上，所述底座3通过底座螺钉4安装于底座3上。

所述出气嘴11与出气嘴螺母12配合将第一硅硼玻璃管端堵8卡固于出气嘴11与出气嘴螺母12之间。

所述第二台体29上开设有维修门20，所述第二台体29与维修门20铰接。

所述第二台体29与维修门20的一侧通过合页座30、合页31铰接，所述第二台体29与维修门20铰接的对应侧上第二台体29与维修门20通过转舌锁34扣合，所述合页座30为u型槽，所述u型槽的相对应面上开设通孔，所述合页31为n型卡扣，所述n型卡扣的一侧端上设置孔道，所述合页31的孔道与合页座30的通孔对应设置，孔道与通孔贯穿销轴32，所述销轴32的一端与开口销33相配合，合页座30的底部与维修门20固定连接；所述转舌锁34安装于维修门20上，所述转舌锁34与第二台体29的对应处设置有垫板35。

所述磁铁座39与磁铁盖板41通过磁铁盖板螺钉40固定连接；所述栓绳43与栓绳固定座39-1通过栓绳扣44固定连接。

所述第一台体27与第二台体29之间通过台体螺母28固定连接，所述第一台体27与台面26之间通过台面自攻钉36固定连接。

所述电源供给系统通过电控箱16接第二放电极13-1的第二放电极接点37，第一放电极13的第一放电极接点38接地，所述第一放电极13与第二放电极13-1为光轴。

所述台面26为人造石；所述第一台体27、第二台体29为冷轧钢板；所述第一真空橡胶板7、第二真空橡胶板7-1上设置有辅助层，所述辅助层为真空胶。

所述真空系统的硅硼玻璃管2中抽气真空度为：0.1pa；硅硼玻璃管2的直径为7寸，长1m，壁厚7mm，真空泵为ac380v,1.1kw,抽气速度8l/s,极限真空度为0.06pa。

在使用时，拿起台面26上的磁铁组件21在硅硼玻璃管2外滑动，观察电子束的变化；启动装置开关启动按钮18，给装置通电，信号采集单元接收外部的控制指令，并将控制指令传输至信号处理系统，信号处理系统接收信号采集单元的升压按钮19、降压按钮22的信息并向执行单元发出已设定的指令，信号处理系统通过内部程序运算输出控制调压器t1输出以及变压器t2放电；信号处理系统通过内部程序运算自动控制真空泵17抽真空，电磁阀24为真空截止阀，安装在真空橡胶管25上,抽真空完成时，电磁阀24关闭防止漏气，通过本装置向观众展示电子束运动遇外加横向磁场时，在洛仑兹力作用下会发生偏转的现象。