[發(fā)明專利]一種多功能氣體放電裝置及實驗操作方法

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• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107300660A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 吳世貴
• 申請（專利權）人: 吳世貴
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/00;G09B23/18
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權代理事務所11308
• 代理人: 秦力軍

1.一種多功能氣體放電裝置，包括靜電高壓發(fā)生器、空氣電荷收集器和實驗裝置，所述靜電高壓發(fā)生器用于產(chǎn)生高壓靜電，空氣電荷收集器設置在靜電高壓發(fā)生器的周邊用于收集靜電高壓發(fā)生器產(chǎn)生的電荷，實驗裝置用于實驗條件改變，其特征在于，所述靜電高壓發(fā)生器包括玻璃球殼體(1)、電源(2)、高壓電路板(3)、金屬電極(4)、真空泵(5)、抽氣閥(6)、真空表(7)、真空管(8)和絕緣外罩(9)；

所述高壓電路板(3)設置在玻璃球殼體(1)內用于產(chǎn)生高壓，所述金屬電極(4)設置在高壓電路板(3)上用于釋放高壓電離子使空氣導電，所述高壓電路板(3)通過導線與玻璃球殼體(1)外的電源(2)連接，電源(2)為高壓電路板(3)提供220V交流電，所述真空泵(5)通過真空管(8)與玻璃球殼體(1)連通用于抽空璃球殼體(1)內的空氣，所述真空管(8)上設置有抽氣閥(6)，用于對真空管(8)的空氣進出控制，所述真空表(7)設置在真空管(8)上，用于檢測玻璃球殼體(1)內的壓強，所述絕緣外罩(9)設置在玻璃球殼體(1)的外部，用于防止做實驗過程中觸電。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能氣體放電裝置，其特征在于：所述空氣電荷收集器包括支撐架(10)、金屬球殼(11)、金屬管(12)、導線(13)、氖管(14)、電容器(15)和火花放電器(17)；所述金屬管(12)橫向設置在支撐架(10)頂部，金屬管(12)兩端均設置有金屬球殼(11)，用于吸收靜電高壓發(fā)生器空氣周圍電荷，所述導線(13)的一端與金屬探頭連接設置在金屬管(12)內部，金屬探頭用于把金屬球殼(11)上的吸附電荷進行導流到導線(13)，另一端與氖管(14)一端連接，氖管(14)另一端分別與電容器(15)和火花放電器(17)的一端連接，所述電容器(15)和火花放電器的另一端均接地。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能氣體放電裝置，其特征在于：所述實驗裝置包括燈管(17)、金屬支架(18)、上下滑動金屬夾子(19)、左右滑動金屬夾子(20)和導線(21)，所述燈管(17)通過上下滑動金屬夾子(19)橫向設置在金屬支架(18)上，左右滑動金屬夾子(20)設置在燈管(17)上，通過導線(21)與金屬支架(18)連接。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能氣體放電裝置，其特征在于：所述高壓電路板(3)為正離子發(fā)射電路板或負離子發(fā)射板。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種多功能氣體放電裝置，其特征在于：所述正離子發(fā)射電路板包括電阻R1、R2、R3，若干個電容和若干個二極管，電容相互串聯(lián)連接形成電容回路，電源(2)一端經(jīng)電阻R1與電容回路一端連接，電源(2)另一端與電容回路另一端連接，電容回路折中位置斷開接入一個二極管，金屬電極(4)的輸入端經(jīng)電阻R3和電阻R2與電容回路的折中位置的一個二極管一端連接，二極管相互串聯(lián)連接形成串聯(lián)二極管折鏈，串聯(lián)二極管折鏈輸入端與電容回路折中位置的二極管輸出端連接，串聯(lián)二極管折鏈的輸出端與電阻R1的與電容連接端連接，串聯(lián)二極管折鏈相鄰兩個二極管的輸入端與輸出端間與電容回路中的兩個電容連接處連接。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能氣體放電裝置，其特征在于：所述高壓電路板(3)使用絕緣塑料盒封裝起來，金屬電極(4)直豎塑料盒上端。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能氣體放電裝置，其特征在于：所述金屬電極(4)的長度為8厘米-12厘米，玻璃球殼體(1)頂端與絕緣外罩(9)頂端的距離為5厘米-10厘米。

8.一種多功能氣體放電裝置的實驗操作方法，其特征在于：首先關閉真空泵，使玻璃球殼內的氣體處于常壓(1個標準大氣壓)，啟動高壓電路板，觀察并記錄金屬電極發(fā)生火花放電情況；打開真空泵，對密閉的玻璃球殼體內抽取真空，觀察并記錄真空表的數(shù)據(jù)和對應金屬電極發(fā)生火花放電情況。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種多功能氣體放電裝置的實驗操作方法，其特征在于：首先靜電高壓發(fā)生器處于工作狀態(tài)，用上下滑動金屬夾子固定日光燈管，沿著金屬支架在A端、B端之間上下移動，日光燈管通過上下滑動金屬夾子經(jīng)金屬支架接地，把日光燈管的D端接觸靜電高壓發(fā)生器的絕緣外罩，記錄日光燈管的發(fā)光情況；把日光燈管慢慢遠離靜電高壓發(fā)生器的絕緣外罩，記錄日光燈管的發(fā)光情況和日光燈管與靜電高壓發(fā)生器的絕緣外罩的距離；把固定上下滑動金屬夾子和日光燈管，靠近靜電高壓發(fā)生器的絕緣外罩5厘米處，記錄燈管放光情況，把左右滑動金屬夾子套在日光燈管的一端位置，通過導線連接金屬支架接地，記錄日光燈管的D端和C端間的發(fā)光情況和日光燈管C端后邊的發(fā)光情況。