HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY 物理实验报告 实 验 题 目: 电子束的电偏转与电子荷质比的测定 姓 名: 张志林 物理实验教学中心 - 1 - 实 验 报 告 一、实验题目:电子束的电偏转与电子荷质比的测定 二、实验目的: 1
了解示波管的基本结构和电聚焦的原理; 2
测量示波管的电偏转灵敏度; 3
了解电子束纵向磁聚焦的基本原理; 4
观察磁聚焦现象,学习用磁聚焦法测定电子比荷e/m
三、实验仪器: 电子束实验仪、直流安培表、直流稳压电源、三用表三块
四、实验原理(原理图、公式推导和文字说明): 1
示波管的基本结构和静电聚焦原理 示波管由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成,如图12-1所示
其中电子枪是示波管的核心部件
示波管的基本结构图 H ,H ′—钨丝加热电极;FA—聚焦电极;K —阴极;A2—第二加速阳极;G —控制栅极;X1X2—水平偏转板;A1—第一加速阳极;Y1Y2—垂直偏转板 - 2 - 电子枪由阴极K、栅极G、第一加速阳极A1、聚焦阳极FA 和第二加速阳极A2等同轴金属圆筒(筒内膜片的中心的限制小孔)组成
当加热电流从H,H′通过钨丝,阴极K 被加热后,筒端的钡锶氧化物涂层内的自由电子获得较高的动能,从表面逸出
因为第一加速阳极A1具有(相对于阴极K)很高的电压(例如1100V),在K - G - A1之间形成强电场,故从阴极逸出的电子在电场中被加速,形成一束电子射线,最后打击在屏的荧光物质上,发出可见光,在屏背可以看见一个亮点
射线中的电子从电子枪“枪口”(最后一个加速电极A2的小孔)射出的速度 vz,由下面的能量关系决定 2221eVmvz 式中,U2为A2对阴极K 的电位差,电子的最后射出速度 vz是相同的,与电子在电子枪内的电位起伏无关
控制栅极G 相对于阴极K 负电位(见图中电路),两者相距很近,当栅