阴极射线演示器

24054阴极射线演示器 使用说明 高中物理教学仪器

一、概述

热阴极射线管演示器是作为中学物理教学中，演示电子束在电场、磁场中运动轨迹及说明示波管原理用的，它能演示李萨如图形、正弦波形及电子束的变化轨迹等，本机体积小，重量轻，操作简单，携带方便，是中学物理教学理想的演示仪器。其中J2475-I型能从侧面演示管直接看，电子束的变化轨迹。

二、技术指标

额定电压：AC，220V。

额定频率：50Hz。

额定输入功率：10W。

加速极电压：335～440V (J2475-2型1200V)。

Y偏转板电压：0～70V。

扫描频率范围：25～50Hz。

X偏转板电压：-75～75V。

工作环境

环境温度：-10～40℃。

相对湿度：不大干85%。

外形尺寸：280mm*195mm*140mm

三、电路原理

热阴极射线管演示器，由电源，扫描发生器，射线管显示控制电路三部分组成，现分别叙述如下：

1、电源部分

直流电源电压有280V，-220V和18V。

280V电源由全波整流经π型阻容滤波网络后获得，用于加速极，X、Y偏转板及扫描发生器。-220V电源由半波整流及L型滤波后获得，用于阴极及控制栅极。18V电源由全波整流并通过稳压管V10稳压后获得。作为扫描发生器，放大器电源。变压器10、11端输出AC6.3V电压供射线管灯丝及指示灯用。

2、显示控制电路：RP1为辉度控制，它改变射线管控制栅与阴极间偏压的大小来控制电子束，当偏压增大时电子束电子数减少，辉度变暗，反之加亮。RP2为加速极电压控制，调节它使射线管内电场分布怡使电子聚焦在荧光屏上成为—小圆点。另配合而板辅助加速调节可让光点更细。

3、扫描发生器，扫描发生器由BT33单结晶体管及电阻、电容组成。首先电源通过RP7、R23向C13充电，当充到BT33峰点电压Vp时，BT33导通C3上电压迅速通过BT33的e、b1及R25放电；经放电后，C13两端电压下降，降到BT33的谷点电压Uv时其e、b1间又呈截止状态，截止后电源又通过RP7、R23向C13充电，周而复始形成锅齿波，通过调RP7可改变锯齿波（扫描）频率。V7、V8作为隔离装置减少BT33与V9之间的互相影响。V9为放大部分，它把C13耦合过来的锯齿波放大后加到X偏转板上形成扫描线。

四、面板控制器

1、辉度RP1：顺时针方向转动时，辉度加亮；反之减弱至辉度消失，调整适当的辉度可延长管子的使用寿命。

2、加速极电压RP2：通过调节能使焦点怡好会聚于屏幕上，使图形消楚地显示在屏上。

3、X轴移位RP3：用以调节光点在屏幕上的水平方向位置。

4、Y轴偏转RP4：顺时针转动时，亮点将在方向偏离中心位置。

5、相位调节RP5：当“Y轴选择”置“交流”，“X轴选择”置“交流”时，调节此旋钮，可改变李萨如图形的相位。

6、X轴增益RP6：顺时针转动时能增大扫描幅度，増长X轴方向迹线。

7、扫频微调RP7：顺时针转动时，使扫描频率增长。

8、X轴这择S1：共分扫描、断开、交流。“扫描”时将在X偏转板上提供一锯齿波电压，断开时只加直流电压，置“交流”时在X偏转板上加一交流电压。

9、X轴选择S2：分为上偏、断开、下偏、交流。当置“上偏”时，顺时针转动RP4可看到光点向上移动；“断开”时光点置中，下偏时，顺时针转动RP。光点向下移动，置“交流”时将在Y偏转板上提供一交流电压。

10、电源开关S3：当此开关拨向“开”时指示灯亮，经预热后，仪器即可正常工作。

五、使用方法

1、准备。

插上电源插头，抽出右侧板，而后把辉度、加速极电压、Y轴偏转等旋钮逆时针旋到底；X轴选择、Y轴选择，S“断开”，X轴移位旋钮置中。打开电源开关，预热五分钟，顺时针慢慢地旋转辉度旋钮至亮度适中，而后顺时针旋加速极电压旋钮与辉度同时调至聚焦最好，这样实验准备工作完毕。

2、观察电子束在磁场中的偏转。

用一块磁铁接近射线管一侧，可看到电子束在磁场作用下产生偏转。

3、观察电子束在电场中的偏转。

把Y轴选择“上偏”而后顺时针旋转Y轴偏转旋钮，可从右面看到射线管中电子束向上移动，同时屏幕上亮点也向上移动，当Y轴选择置“下偏”时旋转该旋钮，可看到与上相反的结果。

4、观察交流电波形。

Y轴选择为“交流”，X转选择为“扫描”。适当调节扫频微调和X轴增益，可看到一至二个完整的正弦波形，同时可看到射线管中光束按正弦波形规则的闪动。

5、观察李萨如图形。

把X轴选择“交流”时，调相位调节旋钮，可在荧光屏上看到从直线到椭圆的图形，此为李萨如图形。（观察圆形时请将X增益顺时针调到底）

6、使用注意事项

a、仪器罩壳右边侧板可抽拉出来，供学生实验时观察电子束。从安全考虑，注意，不要使手接触到射线管的管脚上。

b、使用过程中，若发现仪器冒烟或出现焦气，应立即切断电源，并交专业人员检查。

六、维护（修）保养事项：

下列维护（修）保养项目允许非专业人员进行：

1、为了延长射线管的寿命，辉度不要调得太亮，另外关机时先把辉度旋钮反时针旋到底。

2、使用中若发现仪器指示灯不亮，可检查保险丝有否熔断，本仪器所用保险丝规格为：BGXP型，0.5A，操作者可自己更换。

3、仪器不使用期间，每隔3个月应通电一次。

4、放在通风干燥处不要重放，重压。

5、仪器搬动时，要防止碰撞，以免损坏。

6、仪器在移动、擦拭、更换保险丝时应切断电源。

七、常见故障及其处理方法

1、打开电源开关后指示灯不亮，但过一、二分钟后射线管有光迹显示。则表示指示灯烧毁，松脱或接线脱焊。

2、打开电源开关后指示灯不亮，射线管也没光迹。其原因多为电源未接通，可能是电源线断路，电源开关S3损坏或保险丝熔断，可用万用表检查，更换损坏零件。

3、打开电源开关指示灯亮，但射线管灯丝不亮，其原因多为射线管“1”，“12”两管脚脱出，抽出右侧板进行检查。

4、射线管灯丝亮，但无光迹。可检杏R1、V1是否损坏，第2管脚是否脱出。

5、X轴选择置“扫描”，Y轴选择置“交流”时无正弦波形，其原因如下：

a：无扫描。这时射线管荧屏上仅显示一竖直的直线，且调节X轴增益也无反应。可用万用表测量扫描电路的工作电压（18V）是否正常，280V电压足否接入（通过R18），若无18V电压，可检查V4、V5及R17，或18V电压不正常，可检查V6、V7，V8、V10是否击穿，当工作电压均正常，可分别断开V7、V9基极，用示波器检杏其前级有否扫描锯齿波，从而查出故障所在部位。

b、有扫描，y偏转板无信号。这时射线管屏上仅显示一水平扫描线，可能是由于“7”、“8”两管脚脱落，波段开关S2接触不良或C4、C5损坏引起的。

6、把X轴选择和Y轴选择都置“交流”，调相位调节，射线管李萨如图形相位无变化，可检杏C6、C7、C8电容进否报坏。

7、调节X轴位移RP3，射线管无X位移，可检查R9、R10、R11电阻是否损坏。

8、把Y轴选择置“上偏”成“下偏”，调节y轴偏转RP4,射线管无y位移，可检查R12、R13是否损坏，波段开关S2接触是否好。

9、热阴极射线管演示器故障可能是多种多样，这里举出几种常见故障修理方法，供使用者参考，对本仪器电原理及结构安排熟练掌握后，修理本仪器发生的其他故障也是不困难的。

八、产品附件

电源线一根。