1.3 (810741)
Текст из файла
1.3. Ýåêò àìçàóýðà ðàññåÿíèå ìåäëåííûõýëåêòðîíîâíààòîìàõÄîïîëíèòåëüíîå îïèñàíèå íàøåé ðàáîòå äëÿ èçó÷åíèÿ ýåêòà àìçàóýðà èñïîëüçóåòñÿ òèðàòðîí Ò3-01/1.3Á, çàïîëíåííûé èíåðòíûì ãàçîì. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå òèðàòðîíà è åãî êîíñòðóêöèÿ ïðèâåäåíû íà ðèñ. 6.Ýëåêòðîíû, ýìèòèðóåìûå êàòîäîì òèðàòðîíà, óñêîðÿþòñÿ íàïðÿæåíèåì V , ïðèëîæåííûì ìåæäó êàòîäîì è áëèæàéøåéê íåìó ñåòêîé. Çàòåì ýëåêòðîíû ðàññåèâàþòñÿ íà àòîìàõ èíåðòíîãî ãàçà.
Âñå ñåòêè 1, 2,3 ñîåäèíåíû ìåæäó ñîáîé è èìåþò îäèíàêîâûé ïîòåíöèàë, ïðèìåðíî ðàâíûé ïîòåíöèàëó àíîäà 6. Ïîýòîìó ìåæäó ïåðâîé ñåòêîé 1è àíîäîì ïðàêòè÷åñêè íåò ïîëÿ. àññåÿííûå èñ. 6. Ñõåìà òèðàòðîíà (ñëåâà) è åãî êîíñòðóêöèÿ (ñïðàâà): 1, 2, 3 ñåòêè, 4 ýëåêòðîíû îòêëîíÿþòñÿ â ñòîðîíó è óõîäÿòâíåøíèé ìåòàëëè÷åñêèé öèëèíäð, 5 êàíà ñåòêó, à îñòàâøàÿñÿ ÷àñòü ýëåêòðîíîâ äîòîä, 6 àíîä, 7 íàêàëèâàåìàÿ ñïèðàëüñòèãàåò àíîäà è ñîçäà¼ò àíîäíûé òîê Ia . Òàêèì îáðàçîì, ïîòîê ýëåêòðîíîâ N (x) íà ðàññòîÿíèè x îò óñêîðÿþùåé ñåòêè (ò.å.÷èñëî ýëåêòðîíîâ, ïðîõîäÿùèõ ÷åðåç ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå ëàìïû â òî÷êå x âåäèíèöó âðåìåíè) óìåíüøàåòñÿ ñ ðîñòîì x îò íà÷àëüíîãî çíà÷åíèÿ N0 ó êàòîäà(â òî÷êå x = 0) äî íåêîòîðîãî çíà÷åíèÿ Na ó àíîäà (â òî÷êå x = L).àññìîòðèì òåïåðü, êàêîâà äîëæíà áûòü ðåàëüíàÿ âîëüò-àìïåðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà (ÂÀÕ) òèðàòðîíà.
Âûäåëèì â ãàçå íà ðàññòîÿíèè x òîíêèé ñëîé ñ ïëîùàäüþ ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ S è òîëùèíîé dx. Ýòîò ñëîé ñîäåðæèò ν = na S dxàòîìîâ ãàçà (na êîíöåíòðàöèÿ àòîìîâ ãàçà â ëàìïå). Ñóììàðíàÿ ðàññåèâàþùàÿ ïîâåðõíîñòü ýòèõ àòîìîâ ∆ = ν∆a, ãäå ∆a ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿàòîìà. Îáîçíà÷èì ÷åðåç dN óáûëü ïîòîêà ýëåêòðîíîâ â ðåçóëüòàòå ïðîõîæäåíèÿñëîÿ dx; òîãäà dN/N (x) åñòü äîëÿ ýëåêòðîíîâ, êîòîðûå ðàññåÿëèñü, èëè âåðîÿòíîñòü ðàññåÿíèÿ â ñëîå. Äëÿ ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà â ñëîå íåîáõîäèìî âûïîëíåíèåäâóõ íåçàâèñèìûõ ñîáûòèé ýëåêòðîí äîëæåí ¾íàòêíóòüñÿ¿ â ñëîå íà àòîì, è,êðîìå òîãî, îí äîëæåí íà ýòîì àòîìå ðàññåÿòüñÿ.
Ñëåäîâàòåëüíî, âåðîÿòíîñòüdN/N (x) ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà â ñëîå ðàâíà ïðîèçâåäåíèþ äâóõ âåðîÿòíîñòåé âåðîÿòíîñòè äëÿ ýëåêòðîíà â ñëîå dx âñòðåòèòü àòîì ãàçà (îíà ðàâíà ∆/S äîëè ïëîùàäè ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ñëîÿ, ïåðåêðûâàåìîãî àòîìàìè) è âåðîÿòíîñòèðàññåÿíèÿ íà àòîìå w(V ):Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ óñòàíîâêà.∆dN= w(V ) = na ∆a w(V ) dx.(10)N (x)SÈíòåãðèðóÿ ýòî ñîîòíîøåíèå îò 0 äî L è çàìåíÿÿ ïîòîê ýëåêòðîíîâ íà òîêI = N e, ïîëó÷àåì óðàâíåíèå ÂÀÕ:−1Ia = I0e−Cw(V ) ,C = Lna∆a ,(11)ãäå I0 = eN0 òîê êàòîäà, Ia = eNa àíîäíûé òîê.Ñîãëàñíî êëàññè÷åñêèì ïðåäñòàâëåíèÿì, ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà íà àòîìå äîëæíî ïàäàòü ìîíîòîííî ñ ðîñòîì V(îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíî ñêîðîñòè ýëåêòðîíà, ò.å. îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíî êîðíþ êâàäðàòíîìó èç åãî ýíåðãèè), à çíà÷èò ÂÀÕ áóäåò ìîíîòîííî âîçðàñòàþùåéóíêöèåé, êàê ýòî ïîêàçàíî íà ðèñ.
7à.Ïî êâàíòîâûì ñîîáðàæåíèÿì âåðîÿòíîñòüðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíîâ è ñîîòâåòñòâóþùàÿÂÀÕ äîëæíû èìåòü âèä, ïîêàçàííûé íàèñ. 7. Âåðîÿòíîñòü ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíàðèñ. 7á.àòîìîì èíåðòíîãî ãàçà è ÂÀÕ òèðàòðîíàÑîãëàñíî îðìóëå (11), ïî èçìåðåííîéïðè êëàññè÷åñêîì (à) è êâàíòîâîì (á)ðàññìîòðåíèèÂÀÕ òèðàòðîíà ìîæíî îïðåäåëèòü çàâèñèìîñòü âåðîÿòíîñòè ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà îò åãî ýíåðãèè èç ñîîòíîøåíèÿ1 Ia (V )(12)ln.CI0Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà óñòàíîâêè äëÿ100 êÎìèçó÷åíèÿ ýåêòà àìçàóýðà ïðèâåäåíàíà ðèñ. 8. Íà ëàìïó Ë ïîäà¼òñÿ ñèíóñîèäàëüíîå íàïðÿæåíèå ÷àñòîòû 50 ö îò èñPSfrag replaementsèïòî÷íèêà ïèòàíèÿ ÈÏ, Ñ ñòàáèëèçèðîâàííûé áëîê íàêàëà êàòîäà; èññëåäóåìûéñèãíàë ïîäà¼òñÿ íà ýëåêòðîííûé îñöèëëîèñ. 8.
Ñõåìà âêëþ÷åíèÿ òèðàòðîíàãðà (ÝÎ); öèðàìè îáîçíà÷åíû íîìåðàíîæåê ëàìïû.åàëüíî íà ýêðàíå ÝÎ óäà¼òñÿ íàä¼æíî íàáëþäàòü ëèøü îäèí (ïåðâûé, ïðèn = 1) ìèíèìóì â ñå÷åíèè ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíîâ è ñëåäóþùèé çà íèì ìàêñèìóì.Äåëî â òîì, ÷òî óæå ïðè n = 2 íàïðÿæ¼ííîñòü ïîëÿ ñòîëü âåëèêà, ÷òî ñ áîëüøîé âåðîÿòíîñòüþ ïðîèñõîäèò èîíèçàöèÿ àòîìîâ è âîçíèêàåò ïðîáîé òèðàòðîíà.Ïîýòîìó èçìåðåíèÿ ïðîâîäÿòñÿ ïðè ïîíèæåííûõ âåëè÷èíàõ íàêàëà òèðàòðîíà.Êðîìå òîãî, êàê ïîêàçûâàåò ðàñ÷¼ò, ñ ðîñòîì n ãëóáèíà ìèíèìóìà ðåçêî óìåíüøàåòñÿ, ÷òî ïðèâîäèò ê íå ñòîëü ÿðêî âûðàæåííîìó ýåêòó ¾ïðîñâåòëåíèÿ¿ãàçà.Ñõåìà ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè, èçîáðàæ¼ííàÿ íà ðèñ. 8 â íàøåé ðàáîòå êîíñòðóêòèâíî îñóùåñòâëåíà ñëåäóþùèì îáðàçîì.
Ëàìïà-òèðàòðîí ÒÇ01/1.3Á, çàïîëíåííàÿ èíåðòíûì ãàçîì, ðàñïîëîæåíà íåïîñðåäñòâåííî íà êîðïóñåw(V ) = −2áëîêà èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ (ÁÈÏ). Íàïðÿæåíèå ê ýëåêòðîäàì ëàìïû ïîäà¼òñÿ îòèñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ, íàõîäÿùèõñÿ â êîðïóñå ïðèáîðà. åãóëèðîâêà íàïðÿæåíèÿè âûáîð ðåæèìà ðàáîòû óñòàíîâêè ïðîèçâîäèòñÿ ïðè ïîìîùè ðó÷åê óïðàâëåíèÿ,âûâåäåííûõ íà ëèöåâóþ ïàíåëü ÁÈÏ (ðèñ. 9).ÂîëüòìåòðûB7-22A (B7-58)g∅∅ ∅∅∅Áëîêèñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿåæèìäèí.ñòàò.Vê−ñciIàíg∅∅ ∅∅∅kàçàVê−ñ∅∅ ∅ ∅cgÂîëüòìåòðÒ-3B7-22A (B7-58)gVê−ñicg∅∅ ∅∅∅VíàêIàí Vê−ñk6gk6ÎñöèëëîãðàC1-83ci-i∅∅i6èñ. 9.
Áëîê-ñõåìà ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêèÇÀÄÀÍÈÅ ðàáîòå ïðåäëàãàåòñÿ: ïîëó÷èòü ÂÀÕ ýåêòà íà ýêðàíå ÝÎ, èçìåðèòüðàññòîÿíèÿ ìåæäó õàðàêòåðíûìè òî÷êàìè â âîëüòàõ; ñíÿòü ÂÀÕ â ñòàòè÷åñêîìðåæèìå; ïî ðåçóëüòàòàì èçìåðåíèé ðàññ÷èòàòü ðàçìåð ýëåêòðîííîé îáîëî÷êèàòîìà, îöåíèòü ãëóáèíó ïîòåíöèàëüíîé ÿìû è ïîòåíöèàë èîíèçàöèè ãàçà, çàïîëíÿþùåãî ëàìïó.I. Ïîäãîòîâêà ïðèáîðîâ ê ðàáîòå1. Óñòàíîâèòå âñå ðó÷êè ðåãóëèðîâêè íà áëîêå ïèòàíèÿ â êðàéíåå ëåâîå ïîëîæåíèåè âêëþ÷èòå áëîê â ñåòü.2. Óáåäèòåñü, ÷òî ñèãíàë ¾Vêàòîä−ñåòêà¿ ñ âûõîäà ïðèáîðà ïîäàí íà âõîä ¾X ¿ ÝÎ(êàíàë I ), à ñ âûõîäà ¾Iàíîäà¿ íà âõîä ¾Y ¿ (êàíàë II).3.
Âêëþ÷èòå îñöèëëîãðà â ñåòü (ðó÷êó ¾ïèòàíèå¿ íà ñåáÿ).4. Íà êàíàëå I (îñü X ) óñòàíîâèòå ñòóïåí÷àòûé ïåðåêëþ÷àòåëü â ïîëîæåíèå 0,2V/äåë, óòîïèòå ñîñåäíþþ êíîïêó ¾×10¿, ðó÷êó ïëàâíîãî óñèëåíèÿ ïîâåðíèòåïî ÷àñîâîé ñòðåëêå äî ùåë÷êà.  ýòîì ñëó÷àå öåíà ãîðèçîíòàëüíîãî äåëåíèÿ íàýêðàíå ñîñòàâëÿåò 2 Â.5. Íà êàíàëå II (îñü Y ), èçìåðÿþùåì íàïðÿæåíèå, ïðîïîðöèîíàëüíîå òîêó ëàìïû,óñòàíîâèòå ÷óâñòâèòåëüíîñòü, ðàâíóþ 2mV/äåë×10=20mV/äåë.(1 äåë.
6= 1 ñì!).6. Óòîïèòå êëàâèøè ¾x − y ¿ ñëåâà è ñïðàâà îò ýêðàíà îñöèëëîãðàà ðåæèìâíåøíåé ðàçâ¼ðòêè.≃7. Óñòàíîâèòå ïåðåêëþ÷àòåëè ¾⊥¿ â ïîëîæåíèå (∼) çàêðûòûé âõîä íà îáîèõ∼êàíàëàõ.38. ó÷êàìè ¾↔¿ (ââåðõó, ñïðàâà îò ýêðàíà) è ¾l¿ (II êàíàë) óñòàíîâèòå ëó÷íåñêîëüêî ïðàâåå îò öåíòðà ýêðàíà.9. Óáåäèòåñü, ÷òî íàïðÿæåíèå íàêàëà ïîäàíî íà êëåììû ¾îáùèé¿ (O èëè *) è¾1000 ¿ âîëüòìåòðà; âûáåðèòå ðåæèì èçìåðåíèÿ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ(êíîïêà ¾¿), äèàïàçîí ¾20 ¿ è âêëþ÷èòå âîëüòìåòð â ñåòü (ó Â7-22À òóìáëåð íà ïåðåäíåé ïàíåëè, ó Â7-58 êíîïêà ñïðàâà íà çàäíåé ñòåíêå).II. Âîëüò-àìïåðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà òèðàòðîíàIà = f (Uñ)íà ýêðàíå îñöèëëîãðàà C1-831.
Ïîñòàâüòå ïåðåêëþ÷àòåëü ¾ÅÆÈÌ¿ â ïîëîæåíèå ¾ÄÈÍÀÌÈ׿.2. Óñòàíîâèòå íàïðÿæåíèå íàêàëà ëàìïû â äèàïàçîíå 2,53  (ðó÷êà ¾Víàêàëà¿).3. Ïðîñëåäèòå çà õîäîì ÂÀÕ òèðàòðîíà íà ýêðàíå ÝÎ ïðè óâåëè÷åíèè óñêîðÿþùåãî íàïðÿæåíèÿ ¾Vêàòîä−ñåòêà¿ îò 0 äî max.
Èìåéòå ââèäó, ÷òî ðàçâ¼ðòêà âîëüòàìïåðíîé õàðàêòåðèñòèêè íà ýêðàíå îñöèëëîãðàà ïðîèçâîäèòñÿ ñïðàâà íàëåâî.ó÷êîé ¾ÔÀÇÀ¿ (íà ÁÈÏ) ìîæíî ñâîäèòü è ðàçâîäèòü ïðÿìîé è îáðàòíûé õîäõàðàêòåðèñòèê.Íà õàðàêòåðèñòèêå äîëæíû áûòü âèäíû ìàêñèìóì, ìèíèìóì è íà÷àëî âòîðîãî ìàêñèìóìà ñ ïåðåõîäîì íà ïðîáîé òèðàòðîíà.4. Ïåðåìåùàÿ ñèãíàë ðó÷êàìè ¾↔¿ è ¾l¿ è ìåíÿÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü êàíàëà Y ,äîáåéòåñü ðàçìåùåíèÿ êàðòèíû â öåíòðå ýêðàíà.5. Ïðè ìàêñèìàëüíîì óñêîðÿþùåì íàïðÿæåíèè èçìåðüòå íà ýêðàíå íàïðÿæåíèÿìåæäó êàòîäîì è ñåòêîé, ñîîòâåòñòâóþùèå ïåðâîìó ìàêñèìóìó è ìèíèìóìóíà îñöèëëîãðàììå.
(∆V â âîëüòàõ ïðè óñòàíîâêå ðó÷êè ïëàâíîé ðåãóëèðîâêèíà ìàêñèìóì äî ùåë÷êà). ¾Íîëü¿ ïî îñè ¾X ¿ îïðåäåëÿåòñÿ ïðè çàçåìëåíèèâõîäà ¾X ¿ [äâèæîê â ïîëîæåíèè ¾çåìëÿ¿ ìåæäó îòêðûòûì (≃) è çàêðûòûì(∼) âõîäàìè℄.Îöåíèòå íàïðÿæåíèå ïðîáîÿ, ñîîòâåòñòâóþùåå ðåçêîìó ñêà÷êó òîêà â êîíöåêðèâîé.6. Çàðèñóéòå íà êàëüêó îñöèëëîãðàììó, îñè X è Y , äåëåíèÿ íà îñè X (1 äåë.= 1,25 ñì); çàïèøèòå (íà êàëüêå) ÷óâñòâèòåëüíîñòü êàíàëà X â V /äåë, íàïðÿæåíèå íàêàëà.
Îòìåòüòå òî÷êó ïðîáîÿ.7. Ïîâòîðèòå èçìåðåíèÿ ÂÀÕ òèðàòðîíà ïðè äðóãîì çíà÷åíèè íàïðÿæåíèÿ íàêàëàâ èíòåðâàëå 2,53 Â.8. Ïîäíåñèòå ê ëàìïå ïîñòîÿííûé ìàãíèò. Ìàãíèòíîå ïîëå âëèÿåò íà ýåêò àìçàóýðà, òàê êàê îíî îòêëîíÿåò ëþáîé ýëåêòðîí, èñïûòàâøèé óïðóãîå ñòîëêíîâåíèå.
Óáåäèòåñü, ÷òî ýòî âëèÿíèå çàâèñèò îò îðèåíòàöèè ìàãíèòà îòíîñèòåëüíîîñè òèðàòðîíà.9. Ïðåæäå, ÷åì ïåðåéòè ê èçìåðåíèÿì â ñòàòè÷åñêîì ðåæèìå, âûêëþ÷èòå ÝÎ èâåðíèòå âñå ðó÷êè ðåãóëèðîâêè ÁÈÏ íà min.III. Âîëüò-àìïåðíàÿ õàðàêòåðèñòèêàIà = f (Uñ)â ñòàòè÷åñêîì ðåæèìå.1. Ïåðåâåäèòå ïåðåêëþ÷àòåëü ¾ÅÆÈÌ¿ â ïîëîæåíèå ¾ÑÒÀÒÈ׿.42. Óáåäèòåñü, ÷òî íàïðÿæåíèå ¾Vêàòîä−ñåòêà¿ ïîäàíî íà êëåììû ¾01000 ¿ âîëüòìåòðà, âûáåðèòå ðåæèì èçìåðåíèÿ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ, äèàïàçîí ¾20 ¿è âêëþ÷èòå âîëüòìåòð â ñåòü.3. Óáåäèòåñü, ÷òî ñèãíàë ñ êëåìì Ià ïîäàí íà êëåììû ¾02 ¿ âîëüòìåòðà, âûáåðèòå ðåæèì èçìåðåíèÿ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ (êíîïêè ¾-¿ è ¾V¿, äèàïàçîí ¾200 ì¿ è âêëþ÷èòå âîëüòìåòð â ñåòü.Òîê àíîäà Ià îïðåäåëÿåòñÿ ïî ïîêàçàíèþ âîëüòìåòðà (Vàíîä−ñåòêà), äåë¼ííîìóíà ñîïðîòèâëåíèå 100 êÎì, êîòîðîå âêëþ÷åíî â öåïü àíîäà.4.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
