电子束的电偏转和磁偏转实验报告

电子束的电偏转和磁偏转实验报告
篇一：电子束的电偏转和磁偏转电子束的电偏转和磁偏转 ? 实验目的： 1.掌握电子束在外加电场和磁场作用下的偏转的原理和方式。

2.观察电子束的电偏转和磁偏转现象，测定电偏转灵敏度、磁偏转灵敏度、截止栅偏压。

? 实验原理： 1．电偏转的观测电子束电偏转原理图如图（1）所示。

当加速后的电子以速度V沿X方向进入电场时，将受到电场力作用，作加速运动，电子穿出磁场后，则做匀速直线运动，最后打在荧光屏上。

其电偏转的距离D与偏转电压V，加速电压VA及示波管结构有关。

图（1）电子束电偏转原理为了反应电偏转的灵敏程度，定义 ?e? D (1) V ?e称为电偏转灵敏度，用mm/V为单位。

?e越大，电偏转的灵敏度越高。

实验中D从荧光屏上读出，记下V，就可验证D与
V的线性关系。

2.磁偏转原理电子束磁偏转原理如图（2）所示。

当加速后的电子以速度V沿X方向垂直射入磁场时，将会受到洛伦磁力作用，在均匀磁场B内作匀速圆周运动，电子穿出磁场后，则做匀速直线运动，最后打在荧光屏上。

为了反映磁偏转的灵敏程度，定义 ?m?SlI (2) ?m称为磁偏转灵敏，用mm/A为单位。

?m越大，表示磁偏转系统灵敏度越高。

实验中S从荧屏上读出，测出I，就可验证S与I 的线性关系。

3.截止栅偏压原理示波管的电子束流通常通过调节负栅压UGK来控制的，调节UGK即调节“辉度调节”
电位器，可调节荧光屏上光点的辉度。

UGK是一个负电压，通常在-35~45之间。

负栅压越大，电子束电流越小，光点的辉度越暗。

使电子束流截止的负栅压UGK0称为截止栅偏压。

? 实验仪器： TH-EB型电子束实验仪，示波管组件，0~30V可调直流电源，多用表 ? 实验步骤： 1. 准备工作。

2. 电偏转灵敏度的测定。

3. 磁偏转灵敏度的测定。

4. 测定截止栅偏压。

? 数据记录及实验数据处理： 1．电偏转（vA?800伏）水平电偏转灵敏度D-V曲线：垂直电偏转灵敏度D-V曲线：电偏转（VA?1000伏）垂直电偏转：2. 2.磁偏转（vA?800伏）磁场励磁线圈电阻R=210欧姆磁偏转（vA?1000伏）注：偏移量D或S等于加电压时的光点坐标与0伏电压的光点坐标的差值。

3.截止栅偏压：99.73V。

? 结论：不同阳极电压下的水平电偏转灵敏度和垂直电偏转灵敏度的D-V成线性关系。

篇二：电子束电偏转实验报告册实验项目名称：电子射线束的电偏转和磁偏转学号：______________ 姓名：______________ 班级：______________实验序号：____ 时间：第_____周星期_____第_____节课联系方式：___________________________ 【实验目的】（1）研究带电粒子在电场及磁场中偏转的规律。

（2）了解电子阴极射线管的结构和原理。

（3）学会用外加磁场的方法使示波管中的电子射线束产生偏转。

【实验仪器】 DS-Ⅲ电子束实
验仪。

【实验原理及预习问题】（1）电偏转有什么特点？它主要用在哪些器件中？（2）在电偏转实验中如何进行仪器的校准调零？（3）在磁偏转实验中如何进行仪器的校准调零？（4）简述电、磁偏转的优缺点。

（5）如果电子不是带负电而是带正电，电子束在磁场中如何偏转？【实验内容和数据处理】电偏转： 1.仪器的校准调零 2.测试x 方向电偏转系统的线性及偏转灵敏度 1）选取1个U2值，调节偏转电压Udx旋钮，将光点偏转距离D的值和对应偏转电压Udx的值一一对应地记录。

2）改变加速电压U2的大小（同时调整聚焦电压，使光斑的大小和亮度适中），重复步骤1）。

y方向电偏转系统的线性及偏转灵敏度数据处理 1）分析在不同加速电压下，光斑的偏转距离D与偏转电压Udx（Udy）的关系，画出 D?Udx（D?Udy）关系曲线。

2）对不同加速电压，算出x（y）方向的电偏转灵敏度。

并分析SED与U2之间的关系。

磁偏转： 1.仪器的校准调零 2.研究带电粒子在磁场中的偏转规律 1）选取1个U2值，沿顺时针方向缓慢旋转电流调节旋钮，将光点偏转距离D的值和对应偏转电流的值一一对应地记录。

2）改变加速电压U2的大小（同时调整聚焦电压，使光斑的大小和亮度适中），重复步骤1）。

指导教师签字：_______________ 数据处理1）分析在不同的加速电压下，光斑的偏转距离D与偏转线圈电流I的关系，画出 D?I关系曲线。

2）在不同加速电
压下，算出磁偏转灵敏度SmD，并找出SmD与U2的关系，画出 SmD?U2关系曲线。

【实验小结和体会】本次实验感觉最深的是什么？教师评语评分批改教师签名：日期：篇三：电子束线的电偏转与磁偏转电子束线的电偏转与磁偏转实验目的 1、掌握电子束在外加电场和磁场作用下偏转的原理和方式； 2、了解阴极射线示波管的构造与工作方式。

3、测量电偏转与磁偏转灵敏度。

实验仪器 1、TH-EB电子束实验仪。

2、0─30V可调直流稳压电源； 3、数字式万用表。

实验原理 1、TH-EB型电子束实验仪原理简介 TH-EB 型电子束实验仪主要由两大部分组成，一个是由螺线管及在螺线管内放置的示波管组成，螺线管通电流后给示波管加纵向磁场，另外在示波管两边加上一对洛仑兹线圈产生一横向磁场，用于使电子束产生横向偏转；另一部分就是用于给示波管各极加适当电压。

示波管各电极结构与分布如图1所示。

各部件的作用如下：灯丝F：加热阴极，6.3V交流电压。

阴极K：筒外涂有稀土金属，被加热后能向外发射自由电子也可称发射极。

图1 示波管各电极结构与分布栅极G：施加适当电压（通常加负压）可控制电子束电流强度，可称控制栅，栅负压通常为-35V━ -45V之间。

第二阳极A2：圆筒结构，施加的电压形成一纵向高压电场，使加速电子向荧光屏运动，可称加速极，加速电压通常为1000V以上。

第一阳极A1：为一圆盘结构，介于第二阳极的圆筒和圆盘之
间，其作用相当于电子透镜，施加适当电压能使电子束恰好在荧光屏上聚焦，因此也称聚焦极，通常加数百伏正向电压。

垂直偏转极板：V1和V2为处于示波管中一上下的两块金属板，在极板上施加适当电压后构成垂直方向的横向电场。

水平偏转极板：H1和H2为处于示波管中一前后的两块金属板，在极板上施加适当的电压后构成水平方向的横向电场。

2、电偏转原理电子束电偏转原理如图2所示。

通常在示波管的偏转板上加偏转电压V，当加速后的电子以速度v沿X方向进入偏转板后，受到偏转板电场E 图2 电子束电偏转原理（y轴方向）的作用，使电子的运动轨道发生偏转。

假定偏转电场在偏转板l范围内是均匀的，电子将作抛物线运动，在偏转板外，电场为零，电子不受力，作匀速直线运动。

荧光屏上电子束的偏转距离 D 可以表示为： ??????????????????? (1) 式中V为偏转电压，VA为加速电压，Ke是一个与示波管结构有关的常数，称为电偏常数。

为了反映电偏转的灵敏程度，定义δδ电电 = D/V ???????????????????? (2) 称为电偏转灵敏度，用mm/V 为单位。

δ电越大，电偏转灵敏度越高。

3、磁偏转原理电子束磁偏转原理如图3所示。

通常在示波管的瓶颈的两侧加上一均匀横向磁场，假定在l范围内是均匀的，在其他范围内都为零。

当加速后的电子以速度v沿x方向垂直射入磁场时，将受到洛仑兹力作用，在均匀磁场B内作匀速圆周运
动，电子穿出磁场后，则做匀速直线运动，最后打在荧光屏上，磁偏转的距离可以表示为：???????????????????? (3) 式中I是偏转线圈励磁电流，单位A；Km是一个与示波管结构有关的常数称为磁偏常数。

为了反映磁偏转的灵敏程度，定义δδ磁磁 = D/I=Km/vA ????????????????????
(4) 1/2 称为磁偏转灵敏度，用mm/A为单位。

δ磁越大，表示磁偏转系统灵敏度越高。

实验步骤 1、准备工作 1）用专用电缆连接实验箱和示波管支架上的插座。

2）将实验箱面板上的“电聚焦/磁聚焦”选择开关置于“电聚焦”。

将与第一阳极对应的纽子开关置于上方，其余的纽子开关均置于下方。

3）将“励磁电流调节”旋钮旋至最小位置。

4）开启电源开关，调节“阳极电压调节”电位器，使“阳极电压”数显表指示为800V，适当调节“辉度调节”电位器，此时示波管上出现光斑，然后调节“电聚焦调节”电位器，使光斑聚焦。

2、电偏转灵敏度的测定 1）令“阳极电压”指示为800V，在光点聚焦的状态下，将H1、H2对应的纽子开关置于上方，此时荧光屏上会出现一条短的水平亮线，这是因为水平偏转极板上感应有50HZ交流电压之故。

测量时将水平偏转极板H1和H2接通直流偏转电压，分别记录电压为0V、10V、20V时光点位置偏移量，然后调换偏转电压的极性，重复上述步骤。

2）将“阳极电压”分别调至1000V、1200V，按上述的方法使光点重新聚焦后，按实验步骤1）重复以上
测量，列表记录数据。

3）将H1、H2对应的钮子开关置于下方，将V1、V2对应的钮子开关置于上方。

此时荧光屏上也会出现一条短的垂直亮线。

这也是因为垂直偏转极板上感应有50HZ交流电压之故。

测量时，在V1、V2两端依次加0V、10V、20V直流偏转电压，然后调换偏转电压的极性，重复上述步骤（阳极电压依次为800V、1000V、1200V），列表记录数据。

3、磁偏转灵敏度的测定 1）准备工作与“电聚焦特性的测定”完全相同。

为了计算亥姆霍兹线圈中的电流，必须事先用数字万用表测量线圈的电阻值，并记录。

2）令“阳极电压”指示为800V，使光点在聚焦的状态下，接通亥姆霍兹线圈的励磁电压，并分别调到0V、2V、4V、6V，记录荧光屏上光点的偏移量，然后改变励磁电压的极性，重复以上步骤，列表记录数据。

3）调节“阳极电压调节”电位器，使阳极电压分别为1000V、2000V，重复实验步骤2）。

数据处理磁偏转线圈电阻R= 278Ω。