Устройство для демонстрации функциираспределения молекул газа по энергиям

СОюз Советскик

Социалистических пц828208

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.01.79 (21) 2737655/28-12 с присоединением заявки № (51) М. Кл

G 09В 23/06

Государственный комитет (23) П

23 Приоритет ло делам изобретений (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 371.66 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Е. А. Вайнриб, М. И. Киселев и В. А. Шишков

1) Московское ордена Ленина, ордена Октябрьской Революци1и: " .".;. и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ФУНКЦИИ

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛЕКУЛ ГАЗА ПО ЭНЕРГИЯМ

Изобретение относится к учебным демонстрационным моделям и может быть использовано при изучении физики для демонстрации законов разряженных газов.

Известно устроиство для демонстрации функции распределения молекул газа по энергиям, содержащее герметичныи баллон с химически малоактивным газом с расположенным внутри него катодом и анодом, подключенными к источнику высокого напряжения, блок регистрации и источник напряжения смещения:(1).

Недостатком известного устройства является низкая точность получения функции распределения, поскольку она нарушается током между катодом и анодом, кроме того, устройство не позволяет демонстрировать зависимость функции распределения от температуры, что значительно снижает демонстрационный эффект.

Целью изобретения является повышение демонстрационного эффекта.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит термостат и размещенный внутри оаллона коллектор, выполненный в виде полого цилиндра, анод выполнен в виде кольца, а катод — в виде соосно расположенного с анодом кольца с игольчатыми элементами, размещенными на его торце, обращенном к аноду, при этом коллектор установлен коаксиально внутри анода, а торец катода с игольчатыми элементами размещен между стенками анода и коллектора, который через блок регистрации подсоединен к источнику напряжения смещения, причем баллон размещен внутри термостата.

На фиг. 1 — принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — взаимное расположе1О ние электродов внутри баллона.

Устройство содержит термостат 1, в котором помещен заполненный электроотрицательным газом герметичный баллон 2.

В баллоне 2 помещены анод 3, выполнен15 ный в виде кольца, цилиндрический коллектор 4, размещенный коаксиально с анодом 3. Соосно с анодом 3 расположен так же кольцевой катод 5 для эжектировання электронов, при этом на торце катода 5, обращенного к аноду 3, размещены игольчатые элементы, высотой до 0,5 мм (на чертеже не показаны).

Анод 3 и катод 5 подключены к источнику высокого напряжения 6, а коллектор 4 через блок регистрации 7 подсоединен к источнику напряжения смещения 8.

Устройство работает следующим образом.

При приложении на электроды 5 и 3 вы;,0 сокого постоянного напряжения, которое не

828208

Формула изобретения

» (ir »

Сост а ви гель В. Тюркин

Редактор В. Большакова

Корректор Е Осипова

Заказ 919/12 Изд. М 353 Тираж 497 Подписное

ППО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 превышает пробивного напряжения между ними в данном газе, с микроостриев холодного катода 5 в герметичный объем в режиме автоэлектронной эмиссии инжектируются электроны, которые захватываются молекулами газа с образованием долгоживущих отрицательных ионов.

Температура баллона 2 с газом устанавливается термостатом 1, а на коллекторе 4 устанавливается подаваемый с источника 10 напряжения смещения 8 задерживающий потенциал, и с помощью блока регистрации

7 производят измерение тока коллектора 4, пропорциональный числу ионов, имеющих энергии, превышающие величину задержи- 15 вающего потенциала.

Измерения производятся в требуемом диапазоне задерживающих потенциалов и температур. По полученным результатам строят требуемую функцию. 20

Изобретение позволяет наглядно демонcTpHp0BBTb распределение ионов по энергиям в зависимости от температуры окружающей среды.

Устройство для демонстрации функции распределения молекул газа по энергиям, содержащее герметичный баллон с химически малоактивным газом с расположенными внутри него катодом и анодом, подключенными к источнику высокого напряжения, блок регистрации и источник напряжения смещения, отличающееся тем, что, с целью повышения демонстрационного эффекта, оно содержит термостат и размещенный внутри баллона коллектор, выполненный в виде полого цилиндра, анод выполнен в виде кольца, а катод — в виде соосно расположенного с анодом кольца, с игольчатыми элементами, размещенными на его торце, обращенном к аноду, при этом коллектор установлен коаксиально внутри анода, а торец катода с игольчатыми элементами размещен между стенками анода и коллектора, который через блок регистрации подсоединен к источнику напряжения смещения, причем баллон размещен внутри термостата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Б. Ш. Перекальскис «Использование современных научных средств в физических демонстрациях», «Наука», М., 1971, с, 176 — 180.