[實用新型]一種電壓和頻率可調(diào)的離子阱教學(xué)實驗觀測裝置

有效

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• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN217544023U
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王宣愷;薛偉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽省太微量子科技有限公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18;G09B23/22
• 代理公司: 合肥中悟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34191
• 代理人: 董華

1.一種電壓和頻率可調(diào)的離子阱教學(xué)實驗觀測裝置，包括設(shè)于觀測箱內(nèi)的離子阱，其特征在于，還包括信號發(fā)生部分、觀測部分，其中：

所述信號發(fā)生部分包括信號源、功率放大器、變壓器、示波器、高壓保護電阻、測量電阻、分壓電阻，其中信號源為可調(diào)信號源，信號源輸出頻率、電壓可調(diào)的正弦波電壓信號，且信號源通過功率放大器連接變壓器，由功率放大器將信號源產(chǎn)生的電壓信號放大后送入至變壓器，所述變壓器通過高壓保護電阻、測量電阻、分壓電阻與離子阱中的各個離子阱電極連接，所述示波器連接于測量電阻兩端；

所述信號源通過功率放大器、變壓器向離子阱輸出10-300Hz、±1000-±5000V的電壓信號，通電時的離子阱束縛起振后的顆粒物，由示波器采集變壓器向離子阱電極輸出的電壓波形，并由觀測部分采集顆粒物的圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的一種電壓和頻率可調(diào)的離子阱教學(xué)實驗觀測裝置，其特征在于，所述觀測箱包括絕緣箱體，絕緣箱體平行于離子阱軸向的至少一面設(shè)有透明的觀察窗。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的一種電壓和頻率可調(diào)的離子阱教學(xué)實驗觀測裝置，其特征在于，所述離子阱為一維線性離子阱，其包括多個相互平行的離子阱電極，各個離子阱電極均勻環(huán)繞于同一中心軸線周圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的一種電壓和頻率可調(diào)的離子阱教學(xué)實驗觀測裝置，其特征在于，還包括設(shè)于觀測箱內(nèi)底部的起振機構(gòu)，所述起振機構(gòu)包括起振器、充電電極，所述充電電極用于承載顆粒物并與外部電源連接，由外部電源供電至充電電極使顆粒物帶電；所述起振器與外部電源連接，通過起振器向充電電極輸出振動使充電電極產(chǎn)生向上的振動，進而使顆粒物振動至離子阱中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的一種電壓和頻率可調(diào)的離子阱教學(xué)實驗觀測裝置，其特征在于，所述觀測部分為光學(xué)觀測部分，其包括光源、圖像采集裝置，光學(xué)觀測部分整體設(shè)于觀測箱外對應(yīng)于離子阱軸向一端方向，其中光源的光出射端朝向所述觀測箱，所述觀測箱對應(yīng)于離子阱軸向一端的一面設(shè)有通光口，所述通光口供光學(xué)觀測部分中的光通過；所述圖像采集裝置設(shè)于觀測箱的反射光路上，由光源向觀測箱內(nèi)的離子阱中出射光，離子阱中的反射光反射至所述圖像采集裝置接收圖像。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電壓和頻率可調(diào)的離子阱教學(xué)實驗觀測裝置，其特征在于，所述光學(xué)觀測部分還包括半反半透鏡，所述半反半透鏡位于光源與觀測箱之間，并且半反半透鏡的中心位于光源出射光路的光軸上，半反半透鏡法線與光源光軸呈45°夾角，所述圖像采集裝置設(shè)于半反半透鏡朝向觀測箱一面的反射光路上，由光源通過半反半透鏡向觀測箱內(nèi)的離子阱中出射光，離子阱中的反射光經(jīng)半反半透鏡朝向觀測箱的一面反射至所述圖像采集裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的所述的一種電壓和頻率可調(diào)的離子阱教學(xué)實驗觀測裝置，其特征在于，所述光學(xué)觀測部分中，圖像采集裝置設(shè)于滑動機構(gòu)上，所述滑動機構(gòu)的滑動范圍覆蓋所述觀測箱和半反半透鏡。