[发明专利]一种探究气体放电现象及气体化学性质的综合演示仪

说明书

本发明公开了一种探究气体放电现象及气体化学性质的综合演示仪，包括操作台和储气瓶，设在操作台内的真空泵、真空计、直流高压电源和电动喷雾器水泵电源，设在操作台上面的固定台，与操作台上面密封配合的第一真空玻璃罩，与固定台上面密封配合的第二真空玻璃罩，还包括设在操作台内的四通管和阀门控制器，在第一真空玻璃罩内设有气体放电真空系统，在第二真空玻璃罩内设有气体化学性质检测真空系统，所述真空泵、储气瓶、第一真空玻璃罩和第二真空玻璃罩分别通过带有阀门的连接管与四通管连接，所述阀门通过导线与所述阀门控制器连接。其能够完整的展示气体放电现象，并且能够有效观察不同气体与检验试剂的变色现象。

技术领域

本发明涉及物理化学教学演示设备，具体涉及一种探究气体放电现象及气体化学性质的的综合演示仪。

背景技术

气体放电现象在生活中较为常见，例如：雷雨天气里的闪电，霓虹灯里的辉光放电等。

现有的气体放电演示仪，CN103247204A公开了“一种探究气体放电现象的演示平台”，能展示火花放电、辉光放电、电晕放电、弧光放电等不同放电现象，若需要探究其它气体的放电现象时，例如氧气、氦气、汞蒸气、氖气、氢气、氧气等，只需先把真空钟罩中的空气抽出，再通过通气阀门将待探究气体充入真空罩中便可进行下一步试验。其存在如下缺点：其气体放电演示中的改变电极间距涉及的演示部分，须打开演示平台的真空罩，通过人工进行调整极间距，调整好极间距后，再关闭玻璃展示罩，这种人工调整间距的方法，很不方便，费时费力，调节精度差，间距测量误差大，并且多次调节间距将使外壳的密封原件受损，从而影响外壳的密封性，影响演示装置的使用寿命。外部储气装置通过通气阀门与真空钟罩连通，使得装置结构复杂，应用较为单一。

在中学教材中，涉及到高电压条件的化学反应：氧气在放电的情况下可以转化为臭氧，但对其反应机理只字未提。大部分现有的演示仪器，可以探究的因素比较单一，多为直接检验产物的化学性质，不涉及高电压条件下气体间化学反应、产物的化学性质检测的一体展示，也不能在同一个装置中实现各种气体高压条件下的反应和产物检测。

在中学教材中，涉及到气体化学性质的检测，往往是通过比色卡、检验试剂的变色现象来判断物质的化学性质，其效果基本上不明显、展示不直观，也不能在同一装置中实现多种气体性质的检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种探究气体放电现象及气体化学性质的的综合演示仪，其能够完整的展示火花放电、辉光放电、电晕放电、弧光放电等不同放电现象，并且能够控制电压、气压、电流、极间距、不同气体等因素，来观察影响气体放电时各因素间的关系，还能有效观察不同气体与检验试剂的变色现象。

本发明所述的探究气体放电现象及气体化学性质的综合演示仪，包括操作台和储气瓶，设在操作台内的真空泵、真空计、直流高压电源和电动喷雾器水泵电源，设在操作台上面的固定台，所述固定台呈“T”形，与操作台上面密封配合的第一真空玻璃罩，与固定台上面密封配合的第二真空玻璃罩，还包括设在操作台内的四通管和阀门控制器，在所述第一真空玻璃罩内设有气体放电真空系统，在所述第二真空玻璃罩内设有气体化学性质检测真空系统；所述气体放电真空系统包括设在第一真空玻璃罩内的两个电极头，两个电极头分别与设在操作台内的直流高压电源的正负极连接，一个电极头通过绝缘杆固定在操作台的上面，另一个电极头安装在三维调整机构上，由三维调整机构带动可做X、Y、Z三个方向移动，三维调整机构安装在操作台上；所述真空泵、储气瓶、第一真空玻璃罩和第二真空玻璃罩分别通过带有阀门的连接管与四通管连接，所述阀门通过导线与所述阀门控制器连接。

进一步，所述电极头与直流高压电源之间串联有数字电流表，所述直流高压电源的正负极之间并联有数字电压表。