電子束的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)

電子束的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)試驗(yàn)報(bào)告【一】試驗(yàn)?zāi)康募霸囼?yàn)儀器試驗(yàn)?zāi)康?.了解示波管的根本構(gòu)造和原理。DZS-D型電子束試驗(yàn)儀儀器介紹螺線管內(nèi)的線圈匝數(shù)n=526匝螺線管的長(zhǎng)度l=0.234米螺旋管的直徑d=0.090米螺距〔y偏轉(zhuǎn)板至熒光屏距離〕h=0.145米k600~800。V1調(diào)整旋鈕：用以調(diào)整聚焦板上的電壓，以調(diào)整電板四周區(qū)域的電場(chǎng)分布，從而調(diào)整電子束的聚焦和散焦。VC輝度調(diào)整旋鈕：用以調(diào)整加在示波管掌握柵極上點(diǎn)的輝度。Vdx偏轉(zhuǎn)電壓調(diào)整旋鈕：-30~30V，Vdy偏轉(zhuǎn)電壓調(diào)整旋鈕：-30~30V。用來(lái)調(diào)整光點(diǎn)上下位置。Vdx、VdyVdx擋，低壓測(cè)量表頭即VdyVdy的低壓測(cè)量表頭即可顯示偏。同理，高壓轉(zhuǎn)換開關(guān)對(duì)應(yīng)高壓測(cè)量表頭。磁偏轉(zhuǎn)線圈：用來(lái)做磁偏轉(zhuǎn)試驗(yàn)。電流測(cè)量表頭：顯示磁偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)勵(lì)磁電流大小。電流調(diào)整旋鈕：用來(lái)轉(zhuǎn)變磁偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)勵(lì)磁電流大小。示波管電源開關(guān)：用來(lái)接通總電源使儀器工作【二】試驗(yàn)原理及過(guò)程簡(jiǎn)述示波管的根本構(gòu)造它由電子槍、偏轉(zhuǎn)板和熒光屏三局部組成?！?〔2〔1其次陽(yáng)極〔A2〕的加速和聚焦后，形成一個(gè)細(xì)電子束。垂直偏轉(zhuǎn)板(常稱Y軸〕及水平偏轉(zhuǎn)板〔X軸〕所形成的二維電場(chǎng)，使電子束發(fā)y位移。位移大小與X、Y偏轉(zhuǎn)板上所加的電壓有關(guān)：y=syVy=Vy/D〔1〕 y式(1)SyDyy軸偏轉(zhuǎn)板的偏轉(zhuǎn)靈敏度和偏轉(zhuǎn)因數(shù),式〔2〕Sy和x軸偏轉(zhuǎn)板的偏轉(zhuǎn)靈敏度和偏轉(zhuǎn)因數(shù)。電子束的電偏轉(zhuǎn)Vd時(shí)，當(dāng)加速后的電子vzz方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)板后，受電場(chǎng)力的作用，通過(guò)兩版之間的電b物線運(yùn)動(dòng)；在偏轉(zhuǎn)板外，電場(chǎng)為零，電子不受力作勻速直線運(yùn)動(dòng)。電S =Y/Vd=KE(1/V2〕電S 電

越大，表示電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)電的靈敏度越高。電子在橫向電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)〔電偏轉(zhuǎn)〕1〕.接好線路，檢查無(wú)誤后翻開示波管電源，示波管燈絲亮。2〕.調(diào)焦。把聚焦選擇開關(guān)置于點(diǎn)聚焦位置，調(diào)整柵壓和聚焦電壓，使屏上光點(diǎn)聚成一點(diǎn)，光點(diǎn)不要太亮，能區(qū)分清楚即可，以免燒壞熒光物質(zhì)。Vk100伏以上。x調(diào)整旋鈕和調(diào)零yVdxVkVdx的大小，屏上光點(diǎn)的位移每增加一格記錄相應(yīng)的一對(duì)〔x，Vdx〕，x從熒光屏刻度板讀出，此時(shí)低壓轉(zhuǎn)Vdx檔位，Vdx數(shù)值由低壓測(cè)量表頭讀出。Vk時(shí)的電偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。電偏轉(zhuǎn)試驗(yàn)完成后，把偏轉(zhuǎn)電壓歸零。電子束的磁偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電子束通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)。V2mS =Y/I=KV2m磁S 稱為磁偏轉(zhuǎn)靈敏度，通常以mm/A為單位，S磁

越大，表示磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)磁的靈敏度越高。電子束在橫向磁場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)〔磁偏轉(zhuǎn)〕接線。兩只偏轉(zhuǎn)線圈分別插入示波管兩側(cè)。Vk大小，不同加速電壓，Vk100伏以上。翻開穩(wěn)壓電源開關(guān)，翻開開關(guān)前確保電壓調(diào)整旋鈕旋至最小。緩慢調(diào)整電壓調(diào)整旋鈕，屏上光點(diǎn)的位移每增加一格記錄一對(duì)〔I,Y〕值，Y從熒光屏刻度板讀出，I從電流測(cè)量表頭上讀出，通過(guò)儀器換向開關(guān)換向，把線圈的電流方向反轉(zhuǎn)。Vk的磁偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)完成后，先把儀器調(diào)零，最終關(guān)閉電源。【三】試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：E作圖法處理電偏轉(zhuǎn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，依據(jù)圖形〔或承受最小二乘法〕計(jì)算出不同加速電壓下的電偏轉(zhuǎn)靈敏度S ，算出電偏常數(shù)K。E電表1 電偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)記錄表Vk1=650V Vk2=750V Vk3=850V偏轉(zhuǎn)位移〔格〕X加速電壓Vk1對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)加速電壓Vk2對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)加速電壓Vk3對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 3 4 5-36.2 -28.2 -21.0 -14.0 -7.0 0.0 6.8 20.6 27.3 34.0-39.9 -31.4 -23.7 -16.2 -7.9 0.0 7.9 23.8 31.7 39.8-44.7 -36.2 -27.0 -18.1 -9.6 0.0 9.7 27.7 36.6 45.5加速電壓加速電壓VK1對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)電壓VD〔V〕y=0.1273x-6.4642〕格(X0-2024681012-4-6VD(V)加速電壓加速電壓VK2對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)電壓VD〔V〕y=0.1434x+0.0539642〕格0-30-20-10-2010203040-4-6VK2(V)加速電壓加速電壓VK3對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)電壓VD〔V〕y=0.1101x-0.022764〕格20X-40-20-20204060-4-6VD(V〕偏轉(zhuǎn)位移-5-4-3-2-10偏轉(zhuǎn)位移-5-4-3-2-1012345〔格〕YVk1對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn) -0.166 -0.132 -0.100 -0.066 -0.035 0.000 0.031 0.062 0.093 0.128 0.159Vd〔V〕Vk2對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn) -0.183 -0.148 -0.112 -0.073 -0.037 0.0000.0330.0700.1010.1390.165Vd〔V〕Vk3對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn) -0.195 -0.154 -0.116 -0.078 -0.041 0.0000.0400.0750.1110.1490.188Vd〔V〕加速電壓VK1對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)電壓VD〔V〕y=26.217x+0.05642〕格0-0.2-0.15-0.1-0.05-200.050.10.150.20.25-4-6VD(V)加速電壓加速電壓VK2對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)電壓VD〔V〕y=28.304x+0.1158642〕格0-0.2-0.15-0.1-0.05-200.050.10.150.2-4-6VD(V)加速電壓加速電壓VK3對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)電壓VD〔V〕y=30.843x+0.072964〕格20Y-0.15-0.1-0.05-200.050.10.150.2-4-6VD(V〕【四】試驗(yàn)結(jié)果表達(dá)：〔定性〕的總結(jié)。經(jīng)過(guò)測(cè)量及計(jì)算，可得到V2電 電 電 S1=0.1273KE1=S1V1=82.745S2=0.1434KE2=S2V2=107.55S3=0.1101KE3=SV2電 電 電 S =26.217 K =S磁1 M1 S =28.304 K =S磁2 M2 S =30.843 K =S磁3 M3

=668.405V2=V2V2V2S爭(zhēng)論題

=0.1269 S電

=28.455磁1〕.地磁場(chǎng)對(duì)本試驗(yàn)是否有影響？如何檢查和修正？地磁場(chǎng)，可以通過(guò)南北方向放置儀器減小地磁場(chǎng)對(duì)測(cè)量精度的影響。2〕.在偏轉(zhuǎn)板上加溝通信號(hào)時(shí)，會(huì)觀看到什么現(xiàn)象？YXX、Y軸，則發(fā)生偏轉(zhuǎn)。3〕.假設(shè)一電子束同時(shí)在電場(chǎng)和磁場(chǎng)