[实用新型]直流辉光放电等离子体及冷阴极荧光管实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种研究直流辉光放电等离子体、冷阴极荧光管工作原理及技术特性的实验装置，更具体地说，是一种直流辉光放电等离子体及冷阴极荧光管实验装置。

背景技术

等离子体作为物质存在的一种基本形态，近十多年来，等离子体技术得到了突飞猛进的发展，其研究重心也从等离子体及离等子体物理应用扩展到低温等离子体及其它化学方面的应用。由于国内对等离子体技术研究起步较晚，而提供给大专院校进行等离子体技术研究的专用实验设备生产厂家寥寥无几，远远适应不了国内几千所大专院校有关等离子体技术的教学实验。直流辉光放电等离子体技术是众多的等离子体技术中的一种，因其实验原理清楚，使用方便，造价较低而得到广泛的应用。

背光源用冷阴极荧光管于二十世纪九十年代初由日本发明，由于其具有灯管细小、结构简单、灯管表面亮度高、灯管温升小，便于加工成各种形状、寿命长等等优异的特性，迅速在各种类型的背光源、扫描器中得到广泛的使用。我国目前大批量生产的优质冷阴极荧光灯的玻璃灯管全部采用进口的硬质玻璃管(高硼硅酸盐玻璃，膨胀系数为：40×10/℃)。电极使用进口的钨镍焊接电极，荧光粉采用进口的稀士三基色荧光粉。目前，该技术被广泛应用于液晶电视，笔记本电脑，数码相机等产品，而国内大专院校对冷阴极荧光管的工作原理、技术特性及技术应用、使用材料国产化方面的研究和教学实验则完全是空白，显然，这对学生掌握更多的近代物理知识是不利的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种工作原理清楚、结构合理、操作方便、实验效果直观的直流辉光放电等离子体和冷阴极荧光管一体化实验装置。利用该装置可应用于高等技术职业学校、高等专科学校及大专院校实验室进行直流辉光放电等离子体、冷阴极荧光管的工作原理，应用技术方面的研究及教学实验。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

本实用新型为一体化结构，它主要由直流辉光放电机构及冷阴极荧光管工作机构组成，所述直流辉光放电机构至少包括有一低压放电管，相连着真空系统和配套工作电路及测量电路；所述冷阴极荧光管工作机构至少包括有冷阴极荧光管，相连着真空系统和配套工作电路及测量电路。

所述直流辉光放电机构和冷阴极荧光管工作机构的真空系统可为共用的一个。

所述真空系统至少包括有控制气体流入量的隔膜阀、针孔微调阀、气体流量计；测量低压放电管及冷阴极荧光管工作气压的电阻真空计、水银气压计及对系统抽真空的真空泵。

所述低压放电管内置有放电阳极、放电阴极和3支测试探针；所述放电阴极的轴向移动距离为0～120mm。

所述低压放电管的两端分别安装有金属套筒，金属套筒上分别安装有散热片，金属套筒置有一抽气口与真空系统连接。

所述的配套工作电路至少包括有由高压变压器，自耦变压器、高压整流二极管D1～D4相连组成的高压电路；由高压电容C1及低压放电管内的放电阴极、放电阳极相连组成的辉光放电电路；由开关K₃～K₇及低压放电管上的三支测量探针和电源E相连组成的电压和电流测量及辉光等离子体各种参数的测量电路。

所述冷阴极荧光管为二支管径、长度不同的且一端置有一抽气兼充气口，其内充入Ar氩气、Ne氖气、Xe氙气或空气至少一种气体的冷阴极荧光管。

所述抽气兼充气口与真空泵连接，并分别通过气体流量计与气源接口连接。

所述冷阴极荧光管工作机构配套的工作电路及测量电路至少包括由电源变压器、整流二极管D5～D8、电容C2、C3相连组成整流及滤波电路，模块、可变电阻R4组成直流可变稳压电路，电子变压器M2与电压表、电流表、开关K8、冷阴极荧光管相连组成冷阴极荧光管的起辉电压、电流测量电路。

本实用新型的有益效果是：

1、开设了冷阴极荧光管的工作原理和应用技术方面的研究课题，为大专院校近代物理的实验增添了内容。

2、实验原理清楚，教学效果好，通过该装置可观察到直流辉光放电的八个区域，冷阴极荧光管充入不同气体时发光颜色的变换及多种物理量的测量。

3、一体化的结构，使两种不同的实验内容共用一套真空系统，节约了教学实验设备的投资。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的电路连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用型作详细的描述。