电子束的偏转与聚焦

电子束的偏转与聚焦

一． 实验目的：

1． 研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律。

2． 研究带电粒子在电场和磁场中聚焦的规律。

3． 了解电子束线管的结构和原理。

4． 掌握测量电子荷质比的一种方法。

二． 实验仪器： 电子束综合实验仪

三． 实验内容及步骤：

将示波器插头及电源线插头，插在仪器后面的插座内，将上面板上的接线柱2—2/、3—3/、5—5/、9—9/用导线连好。

1． 电聚焦：

（1）。将仪器前面板右方的旋纽，置于如下位置，“磁聚电聚”放在“关”，“电磁偏调节”旋到最小。

（2）。打开电源开关，在示波管荧光屏上可看到光点，调上面板的‘辉度’，‘聚焦’，‘辅聚’旋纽，使光点达到最佳状态。

如果用电压表（电阻要高）测量V1,V2(第一、第二阳极电位)可证明V1/V2=常数。这是电子束正向聚焦特性。

如作反向聚焦，可将上面板上的导线接点5/与9相连。9/与6相连，即V2接高电位，V1接低电位。当光点调到最佳时，也可验证V2/V1=常数。

2． 电偏转：

（1）。前面板旋纽位置与上面板接线同正向聚焦。

（2）。从前面板上的“电磁偏转”两接线柱引出交流信号到Y偏转板（7、8）或×偏转板（10、11），逐渐增大‘电磁偏调节’信号电压，在荧光屏上可得到Y轴方向或×轴方向的一根亮线，研究和验证示波管中电场偏转规律，并测量偏转灵敏度。

3． 磁偏转

将示液管放在带亥姆霍兹线圈的支架上，将线圈串联，并将线圈接在仪器右方的“电磁偏转”电源上。（这时不要在偏转板7、8、10、11接线柱上引出任何连线）调节“电磁偏调节”电位器，在荧光屏上同样可看到一条Y方向上一根亮线。本实验利用亥姆霍兹线圈通电后产生的均匀磁场区，实现电子束的磁偏转，控制励磁电流的变化，研究和验证电子束在磁场作用下的偏转规律，并测量偏转灵敏度。

4． 磁聚焦

将前面板上‘磁聚电聚’‘开关’放在‘开’（即5、9等电位），将示波管放在螺线管中，螺线管接在一个0-30V连续可调5A的直流稳压电源上（用户自备）接通电源后，在荧光屏上看到一个较大的光斑，这是再调节‘聚焦’与‘辅焦’已不起作用了，逐渐加大

螺线管励磁电流，在30V以内可实现三次聚焦，根据励磁电流的平均值，第一阳极电位及螺线管匝密、内经、外经螺线管的长度等按公式

e82V22mLB（V为加速极电压即可算出荷质比，本仪器荷质比的数值，误差在5℅以

下。

四． 注意事项

1． 注意安全，学生在连线时，一定要关上电源。

2． 使用时，注意‘电源’与‘磁偏’不要短路。

3． 在做反向聚焦时，如发现无亮点，可将‘辉度’旋纽调到最大，适当调节‘聚焦’与‘辅聚’但不可能出现正向聚焦的效果。

4． 在做磁偏实验时，如果“磁偏”电源不能满足偏转要求时，可换‘电偏’电源。

如看到的直线一端‘虚’时，松动管套螺钉，适当转动示波器管，使偏转线清晰为止。

5． 在做‘磁聚’时，如果观察不到三次聚焦现象，可将螺线管两端极性对调。

数据：螺线管 长 40cm 匝密 8。33匝/cm

层压纸管内经（螺线管）φ9。60cm外经φ10。2cm

示波管栅极到荧光屏距离L为19。32cm