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申请/专利权人：中国科学技术大学

摘要：本发明涉及一种开放式弗兰克‑赫兹实验仪及方法，包括：信号发生器、数字示波器、直流电源与开放式弗兰克‑赫兹实验装置；开放式弗兰克‑赫兹实验装置由分立式功能模块构成，包括充氩电子管、真空电子管、运算放大器、低通滤波电路、仪表放大器、纳安电流表、电位器与电池。本发明提供的弗兰克‑赫兹实验仪具有开放式结构特征，功能模块自由组合，动手实践性强；参数调节范围广，实现现象新颖；研究内容丰富，自由探索性强。

主权项：1.一种开放式弗兰克-赫兹实验仪，其特征在于：所述实验仪具有开放式结构特征，功能模块自由组合，既能完成充氩电子管的氩原子激发态电位观察和测量，也能完成真空电子管的特性曲线观察和测量；所述实验仪的功能模块包括：信号发生器、数字示波器、直流电源与开放式弗兰克-赫兹实验装置；所述开放式弗兰克-赫兹实验装置由功能模块构成，包括充氩电子管、真空电子管、运算放大器、低通滤波电路、仪表放大器、纳安电流表、电位器与电池；所述氩原子激发态电位观察和测量如下：使用的功能模块有：充氩电子管、信号发生器、运算放大器、直流电源、电池1、电位器、电池2、仪表放大器、低通滤波电路、数字示波器和纳安电流表；各个功能模块的连接及工作过程为：直流电源连接充氩电子管，调控充氩电子管的灯丝电压和栅极电压；电池1连接电位器接入充氩电子管，通过电位器调控充氩电子管的拒斥电压，电池2为仪表放大器提供工作电源；采用数字示波器观察充氩电子管信号时，信号发生器与运算放大器连接，接入充氩电子管的阴极和第一栅极的之间，第一栅极的扫描电压在0V至80V之间，能够实现氩原子更高激发态的观察；第一栅极的扫描电压大于80V时，能够实现氩原子电离现象的观察；采用纳安电流表测量充氩电子管信号时，充氩电子管的电信号经过低通滤波电路后，输入纳安电流表显示出充氩电子管的电流变化，能够测量氩原子激发态电位。所述真空电子管的特性曲线测量为：使用的功能模块有真空电子管、信号发生器、运算放大器、直流电源、数字示波器和纳安电流表；各个功能模块的连接及工作过程为：直流电源连接真空电子管，调控真空电子管的灯丝电压和栅极电压，信号发生器连接运算放大器产生电信号输入真空电子管；真空电子管的电信号输入数字示波器显示出真空电子管的特性曲线或者真空电子管的电信号输入纳安电流表显示出真空电子管的电流变化。

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