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近代物理实验部分

 

塞曼效应
Fe-HD光谱(二米光栅摄谱仪)
阿贝比长仪
拉曼光谱仪
光电效应
密立根油滴实验
磁共振实验

光磁共振实验
低真空获得和测量
真空镀膜
卢瑟福散射实验
γ能谱实验
β吸收实验
相对论实验

穆斯堡尔实验
扫描隧道显微镜
G-M计数管
X射线技术(X光机)
傅立叶光学HN1200型氦氖激光器
JSY-01型脉冲Nd:YAG激光器
 

近代物理实验是我们物理实验中心配合科大建设高水平一流大学,为(2~3)年级学生开设的一门综合性较强的课程, 旨在锻炼学生的独立工作能力,学习用实验方法研究物理现象与规律,从而达到为科大乃至国家培养更多科研技术人才的目的。

由于近代物理实验涉及到近代物理的一些重要领域如核物理、现代光学、原子、分子物理等等。所用很多仪器都是较为精密的仪器,比较昂贵。作为实验中心的实验技术工作者,不仅要能熟悉物理实验的过程,为配合教学工作的需要还要理解其中的物理现象,物理意义。更要对所用仪器了如指掌,对一般出现的仪器故障,具有随时解决排除的能力,才能称之为一个合格的实验技术工作者。

 

塞曼效应

当光源放在足够强的磁场中时,一条谱线分裂成多条谱线称之为塞效应,是研究原子能级的重要方法之一。

实验所用仪器是一种高精度光谱仪,由励磁电源、电磁铁、光源、聚光镜、干涉滤光镜、F-P标准具、物镜、偏振镜、棱镜摄谱仪等组成。

为能顺利地完成实验过程,请注意如下事项:

1.        各光学面严禁用手触摸!调整光路时要注意共轴,各种器件要轻拿、轻放。

2.        FP标准具属精密光学仪器,调整时首先判断两反射面是否平行,若不平行一边注意干涉环的吐现象一边调整,调旋钮时,要缓慢、要轻。一直到干涉环不动、清淅为止。

3.        磁铁磁场较强,在测B特斯拉计远离磁场50cm,探头应放在磁铁中间即放汞灯的位置,尽量不要移动,以消除对测量数据的影响。

4.        拉计探头是霍尔元件,不能弯折!请注意保护。

非仪器故障的解决方法:

1.        望远镜中干涉图像视场不明亮或半明半暗,干涉条纹不清淅

一般是聚光镜和FP标准具与光源的相对位置不对而造成。这时可在望远镜中一边观察、一边前、后慢慢移动它们的相对位置,直至整个视场清淅明亮为止。

2.        拍摄π成份后发现成像不清淅

问题出在FP调整上,由于两个反射面没有调至平行。因而出射光成像在望远镜的焦平面之外而造成像不清淅,所以胶片上的成像也就是模糊的。

解决方法是调整F-P的三个旋钮,在望远镜中观察,直到干涉条纹没有吐现象为最佳。

谈尔强

 

Fe-HD光谱(二米平面光栅摄谱仪)

平面光栅摄谱仪是以平面洐射光栅作为色散元件研究各种原子光谱。

本实验中用氢、氘光谱作为未知谱,Fe光谱作为已知谱进行的。实验仪器可分为三大部分:电气结构、机械结构、光学结构。

1.        电气结构:

包含电弧发生器、电动快门、板移系统、。

2.        机械结构:

电极调整支架,哈德曼光栏,狭缝 、倾角、聚焦调节系统,光栅转角调整系统等及仪器本体组成。

3.        光学结构

三透镜照明系统、1200mm平面光栅,内置大凹面反射镜等组成。

从上可看出该仪器结构较为复杂,是属于精密仪器类,在实验过程中,要注意阅读各使用说明和操作步骤。

因而实验要求:

1.        使用时严禁过分用力,各旋钮手柄调整时要轻、慢,若已到头,不要继续用力。

2.        严禁触摸各光学面!三透镜照明系统、各透镜及电弧位置,狭逢宽度狭逢聚焦,倾斜均已调好实验中请不要私自调整,有问题可向老师请示。

3.        氢氘灯电极5000V高压,使用时注意安全,不要触摸。电弧有强紫外辐射,挡好防护玻璃,电弧电极高压启动后严禁触摸电极!

4.        装暗盒时,胶片要装在对应观察谱线窗口处。药面朝向谱线方向。

非仪器故障解决方法:

1.        电弧不起弧或有熔化现象:是电极间距调整不合适一般应在5mm左右。若还是不起弧可用纸将碳棒头擦几下即可。

2.        Fe谱线过黑呈连续性不易读谱:曝光时间过长,或电极熔化热辐射进入光栏。解决方法:一是减少曝光时间2S,二是调整好电极间距,三是避开电极头热辐射区域使弧光进入狭缝。

3.        胶片成像(白版):检查胶片位置是否装在朝向谱线的观察 窗口处。哈德曼光栏位置是否对,是否到位。曝光时快门是否打开。

谈尔强

 

阿贝比长仪

用阿贝原理设计而成的精密计量仪器,主要用于测量谱线之间的及平面上点之间的距离,如对光谱图形的谱线间的距离及光学仪器中的分划板的精密测量等。在我们实验中它是作为Fe-HD光谱实验的配套仪器来使用的。在用线性插入法测量谱线波长时要用比较仪来测已知谱线与未知谱线之间的距离。

虽然它的结构并不复杂,由底坐、支架、钢制平台、对线显微镜,读数显微镜等构成。但由上可知它的精密度是很高的,一般可达104mm

因此实验前请注意:

1.        实验前请仔细阅读使用说明及操作方法。

2.        使用前有锁紧螺钉的要松开,旋钮调整时要缓慢、轻柔,旋到头时切忌继续用力。尤其是读数显微镜的旋钮!

3.        光学面不要用手擦、摸。

4.        正因为仪器的精密度高,一旦损坏,往往就是不可逆的。实验中请大家多小心。

谈尔强

 

拉曼光谱仪

本仪器是研究分子光谱的贵重仪器。一束单色光作用于物体时产生散射光,拉发现除与入射光相同的瑞利光外,在其两侧还有一系列其它频率的光,因而称之为拉曼光,所用仪器即拉光谱仪。

因为此仪器由计算机驱动,自动化程度较高,外观为一整体。为方便大家了解起见将其结构大致介绍如下,光谱仪由光学系统即外光路和激光器部分、单色仪、驱动电路、光电倍增管和单光子计数器以及计算机组成。是研究分子光谱的贵重仪器。

由于仪器较为贵重,所以实验中请注意:

1.        使用前仔细阅读说明书,开、关机次序不能错!严禁运行中途关闭主机电源!否则会造成死机。

2.        仪器光学面禁止触摸!

3.        需调整光路时,一定要轻、慢、激光束一定要经过光学中心。

4.        换样品时,请将容器从架上取下后换。因样品是各种溶剂,注意不要洒到仪器内。

故障及实验中出现问题的解决方法:

1.        若造成死机故障,将主机上盖板打开,断开仪器电源后将定标器顺丝杠退离光电开关后即可。一般情况下不要随便打开仪器。

2.        仪器扫描无拉曼谱线,分二步检查。

a)        无瑞利、拉曼谱线:试管容器内有无样品,激光束是否通过光学中心,散射光是否聚焦在入射狭缝上,最后检查仪器本身有无问题。

b)        有瑞利无拉曼谱线:由于厂家每台仪器性能不同,合适参数的选取对实验的成功就显得尤为重要。域值电平对仪器本征噪声之间关系曲线,一般将电平域值设置在刚开始接近零点处。另外积分时间、负高压关系到信号放大倍数,一般地,负高压增大谱线峰值越大,积分时间趋长,峰值也增大。若域值电平设置不合理,负高压参数过小,积分时间过短,则会造成有瑞利而无拉曼谱线。

谈尔强

 

光电效应

一束光照射在金属物体上时,会有电子逸出物体表面,在电场作用下而形成电子流,这现象称之为光电效应, 是证明了光的粒子性的经典实验。

本实验由Hg,光电接收器<光电管>,电源、电流放大器及各种滤波片,减光片组成。

一、注意事项:

1.        光源与接收器之间选择一个合适的距离(电压在-3V电流-0.3μA,滤波片λ365nm此距离在其后用其它滤波片时不再改变)

2.        接收器严禁在无遮挡的情况下直接照射!以免损坏光电管。

3.        不要用手触摸光学元件。

4.        实验中曲线的取点一般1V一个点,但要灵活掌握在拐点处取点时适当密一点

5.        实验中光电接收器的窗口应处在光斑的中心即光强分布较为均匀的地方,以免影响数据的精确度。

二、故障的消除:

1.        若无电流显示,可能接线不牢,或导线内部断路。若电压表抖动,一般情况下波段开关内部损坏造成,更换开关即可。

2.        经检查若不存在以上问题,则说明光电管已损坏,需更换。

谈尔强、张宏昌

 

密立根油滴实验

测量微小油滴上所带电荷的实验——即著名的密立根油滴实验,从而证明了电荷的不连续性(粒子性)并得到了电子电荷。本实验采用平衡法测电荷e

实验所用OM98CCD油滴仪系显示器,CCD摄像显微镜、照明系统、油滴盒、微处理电路综合而成。为了实验顺利进行。

一、实验中请注意:

1.        防止油污染CCD镜头。

2.        仪器水平调节,落油孔不能堵塞。若已堵塞,将上极板取下,用纸和气球将落油孔内油擦、吹去多的油即可。

3.        油滴及平衡电压大小的取舍,关系到实验精度。实验中平衡电压一般在50V150V之间。由于每台仪器性能可能不一样,可根据油滴的大小一同来判断。油滴的选取一定要大小合适,一般在直径1mm左右。

二、故障解决方法:

1.        当指示电压下降时,可能机内电源板电容损坏,更换即可。

2.        防风罩系有机玻璃制成,厂家选材不合适因而造成防风罩易损坏,实验时请不要随便取下。

3.        若发现油滴下落在屏幕视场之外时,需仔细调节仪器水平。

谈尔强、张宏昌

 

磁共振实验

一、铁磁共振实验注意事项和故障处理:

1.        用波导测微波频率时,当衰减器已调到最小仍无信号或信号很小,常有三种情况:

(1)     波导输出端的检波二极管损坏:

(2)     检查办法是旋开输出端下面的旋盖取出二极管,用万用表测其正反向电阻,如有短路或开路则二极管损坏,需更换二极管。

(3)     推拉输出端的可调节端子,如输出信号可达到所需要求,则波导正常。

(4)     固体信号源需重新调整,可用示波器观察共振波形的方法进行调整。

A.       将微波谐振腔的信号输出端接入磁共振实验仪的“检波输入”端。

B.       将磁共振实验仪的“X轴”端接入示波器的“CH1 X”端。

C.       将磁共振实验仪的“Y轴”端接入示波器的“CH2”端。

D.       将线圈的“扫场”接线端接入试验仪的“扫场”端,调节“扫场”旋钮使“调谐表”指示在30%

E.        按下实验仪的“扫描/检波”按钮。

F.        按下示波器的“X—Y” 按钮。

G.       调节“励磁电流”达共振点附近值,松开固体源上的紧固丝,旋转调节螺栓,观察示波器的波形,直到获得满意共振波形为止。

2.        做用示波器观察共振波形实验时,如调节“磁场”或“扫场”旋钮出现波形的波动则是该旋钮电位器损坏,应与更换。

3.        尽量不要在实验仪器电源打开的情况下拆“磁场”或“扫场”接线端,以防电感中存储的电能对机壳放电。

4.        如不适当地按了示波器上某按钮使示波器不能显示所需信号,可安AUTOSET按键使其恢复。

5.        当所测谐振频率与谐振标的频率值相差较大时:

(1)     应检查波长表是否损坏,可拆好的波长表对换使用,以决定其是否损坏。如损坏应寄到厂家修理。

(2)     检查波长表的刻度对照表是否被换错,每张对照表都与波长表对号使用。

二、核磁共振实验注意事项和故障处理:

1.        1.共振信号波形太弱,可能有以下两种情况:

(1)     边限震荡器中的电源太弱需更换电源。

(2)     如样品是“水”,则可能是样品水流失太多,需撬开变限震荡器上样品头上的铜皮,取出盛水的小玻璃管重新注水并用蜡封好管口。

2.        调变限震荡器频率由小到大始终出不了信号:

(1)     检查永磁铁上应叠加的交流磁场是否加上。

(2)     变压器上的电压值是否调的太小,应在100V左右。

(3)     样品是否放在永磁铁的中心位置。

(4)     边线震荡器应和永磁铁对号使用,是否两者不对号,如不对号应换回来。

(5)     检查示波器看各个旋钮是否正确调节,是否有不该按的旋钮被按下。

(6)     连接示波器和限震荡器的缆线是否断开。

3.        示波器上始终是等幅震荡的高频信号:

(1)     检查边限震荡器上的两根电缆线是否接错。

(2)     如一开始有好的信号,则可能是边线震荡器自激,属仪器的质量问题,一般可关一会边线震荡器再打开。

邱正明

 

光磁共振实验

一、实验注意事项:

1.        调整光路,检查连线。

2.        罩上遮光罩。

3.        将“垂直场”,“水平场”,“扫场幅度”旋钮调至最小。

4.        按下池温开关,电源开关,30分钟后,灯温,池温指示灯点亮。实验装置进入工作状态。

5.        “扫场方式”选“方波”,调大扫场幅度。

6.        预置“垂直场电流”为0.07A左右。

7.        旋转偏振片角度,调“扫场”幅度,“垂直场”大小和方向,光路的聚焦,使光抽运信号幅度最大。

二、实验管理:

1.        要盖好遮光罩,否则光抽运信号会变形。

2.        光具座应南北向放置,可由指南针校准。

邱正明

 

低真空获得和测量

该实验主要是玻璃系统,其优点是较为直观,同学们可透过玻璃观察不同真空度下放电颜色的变化,判断其真空度。

一、实验注意事项:

1.        操作玻璃系统时,必须谨慎未考虑成熟之前切忌不要乱动,实验进行时转动活塞要缓慢。

2.        观察放电现象时,不得触摸高压电源及有关部分,以免触电。

3.        机械泵工作时,电动机、动力维持着抽气口和排气口的压强差。一旦停止工作,排气口的大气将把真空泵油压到定子腔中造成返油事故。因此机械泵停止工作后必须使抽气口与大气相通,使泵的进气口与排气口气压平衡。

4.        实验进行中放大气入系统时一定要缓慢,否则会将U型计损坏(管内有水银)。

二、常见故障及处理

1.        真空泵连续使用有时会发现抽速较慢,这时打开气镇阀,抽速明显变快,说明泵内有水蒸汽,待抽速正常后,气镇阀要立即关掉。

2.        火花探头有时不出火花或火花较小,用螺丝刀调节探头间隙,使火花大小适中。

3.        真空实验要求很高,系统中各种连接处稍有细微漏隙都会使真空度上不去,实验中遇到问题,首先检查各连接部位。用火花检漏仪检漏或用乙醚涂喷,找到漏点,用真空封泥或封腊封堵,严重时需要重新焊接。

三、仪器维护及保养:

1.        玻璃活塞经常请洗、更换真空脂,以免过硬或有丝路影响真空度及抽速。造成扳动活塞困难。

2.        常检查泵油液面高度是否合适,做到及时加油或更换新油。

3.        电子仪器不用时应经常通电,以免元件受潮。

蔡 敏

 

真空镀膜

真空膜技术广泛应用在工业、近代科学技术等方面,光学仪器的反射镜、增透镜、激光器谐振腔的高反射介质膜都是用真空镀膜制成。

一、实验注意事项:

1.        开动机械泵抽真空时,检查电磁阀是否打开。

2.        降钟罩时一定要放正,升降杆上的红线必须对齐,以免钟罩漏气。

3.        水流继电气用于保护扩散泵,当水压不足时发出报警,此时应加大水压或做相应处理。

4.        扩散泵连续工作时,扣下钟罩后必须先对镀膜室抽低真空,当真空度达到6.7Pa时再开高阀,绝不允许直接抽高真空,以免扩散泵油被氧化。

5.        镀膜结束时应先切断高真空测量,再关高阀然后充气,以免电离管损坏。

6.        中途突然断电,应立即切断高真空测量,再关高阀,低阀拉出,来电后待机械泵工作2~3分钟后,再恢复正常。

7.        当镀膜室处于真空状态时,绝对不可开钟罩升,否则电机及提升机构将被损坏。

二、常见故障及处理

1.        在抽真空过程中,由于振动带来机械泵的噪音,为减少噪音在泵的底部加上真空橡皮垫。

2.        钟罩的升降采用电动、电机经一级皮带轮减速后,带动丝杆旋转螺母连同立柱即作升降运动,往往控制不好造成钟罩的升降出现问题,这时只有人工用手从底部拉皮带轮、盘丝杆,让其旋转。

3.        若遇真空度不正常可利用附件“管道盖板”将镀膜室底板上之排气口盖住,试一下底板以下的真空性能是否正常,找出是镀膜室部分,还是真空系统部分有问题,以缩小可疑点找出原因。

4.        该实验中扩散泵是用水冷方法,仪器中2KG控制机械泵和扩散泵,机械泵回路中接有低真空电磁阀,两者同时工作,扩散泵回路中串联了水流继电器,并联了一讯响,当扩散泵未给水或断水,水压不够等情况时,水流继电器断开扩散泵加热回路,并接通讯响,讯响器灯亮,并发出鸣响声,关扩散泵加热,讯响即停止,检查水压,或调节水压继电器。

5.        针阀是用来充气,接通轰击电路时,需调节针阀,使真空度保持6.7Pa,往往有时气体充不进去,这时检查针阀是否断或堵住。

6.        该实验使用Fzh-1型复合真空计,在使用过程中会出现表头指针不动等,首先检查仪器后面板,保险是否完好,前面板开关有没有问题,电离、热偶是否接好等。

7.        镀膜时工件旋转常常会出现问题,工件旋转机构由一直流电机带动,经一级皮带轮减速后传到镀膜室内,经两个方向接头及杆将运动传给主动轮,主动轮带动托有工件架的齿圈转动,大齿圈浮托在Φ5的小钢球上。由于皮带轮的松紧不合适,往往引起旋转工件不转动,小钢球的排列不均匀也会导致旋转工件出问题。

8.        镀膜实验烘烤装置是由一只230800瓦碘钨灯和灯架组成,装在隔板上。烘烤温度由调压器控制,控制不当,就会将碘钨灯烧坏。实验中碘钨灯不亮,也会因灯的两端弹簧松动造成接触不好,将顶压螺丝拧紧即可。

9.        四台镀膜机同时开,水压不够,扩散泵无法使用。解决办法:用一台增压水泵接到2台镀膜机上。水压不足的问题解决了。

10.    镀膜机中基片固定以前用双面胶粘贴常因高温烘烤脱落,现自己动手改为金属夹具固定。

三、维护与保养:

1.        镀膜进行2-3次后,必须及时清洗钟罩及镀膜室内部零件。避免蒸发物质大量进入真空系统而破坏真空性能。

2.        蒸发材料及蒸发源一定要提前处理干净。

3.        经常检查各部位连接处是否有缝隙或松动。

4.        仪器经常通电,各部位皮带轮松紧度是否合适。

蔡 敏

 

卢瑟福散射实验

一、仪器维护及注意事项:

1.        该实验为核物理实验注意放射源的使用,不要用手直接接触放射源的活性区,实验结束时要洗手后离开实验室。

2.        保证真空室外的连接线的牢固,由于真空室的密封性能不是很理想,所以不要轻宜的将连接线重接。

3.        实验使用NIM机箱电源,插件一定要插紧,并固定不要轻宜改变插件的位置。

4.        观察真空室内靶的位置和手动改变靶台的角度时,请关闭NIM机箱电源。

5.        由于真空室密封性能差,机械泵连续工作,所以要注意机械泵的保护。

6.        由于是电子仪器,所以要尽可能保持实验室的干燥。

二、常见故障及处理

1.        机械泵工作不理想?

原因:机械泵可能缺油。

解决方法:加油。

2.        真空室抽不上真空?

原因1机械泵不工作

解决方法1:更换机械泵。

原因2:漏气。

解决方法2:检查漏气位置,并进行密封处理。

3.        要抽真空状态下,在零度时示波器观察不到波形或计数器不计数?

原因1:示波器或计数器不处于正常的工作状态。

解决方法1:调整示波器或计数器为正确的工作状态。

原因2:真空室不处于真空状态。

解决方法2:压紧真空室的盖子,机械泵进行抽真空。

原因3:放射源不是和探测器处于零度夹角。

解决方法 3:关闭机械泵和NIM机箱电源,对真空室进行放气后,手动调节样品平台,使放射源和探测器处于零度夹角(即正对探测器)。

谢 宁

 

γ能谱实验

一、器维护及注意事项:

1.        该实验为核物理实验注意放射源的使用,不要用手直接接触放射源的活性区,实验结束时要洗手后离开实验室。

2.        注意仪器产生的高压,手尽可能保持干燥,高压电源要先降然后才关闭总电源。

3.        使用的探头为碘化钠晶体,晶体容易吸收空气中的水分而潮解,从而使晶体不能使用,所以一定要注意保护晶体的干燥。

4.        用计算机采集数据,注意计算机的保护,备份好采集程序。

5.        每台相对论谱仪的磁场强度都不一样,在处理数时要先选择好磁场文件。

二、常见故障及处理

1.        计算机或采集程序不工作?

原因:计算机或采集程序坏或出错

解决方法:更换计算机或重新安装采集程序。

2.        高压电源产生的电压不稳定?

原因:没有预热

解决方法:提前开机预热20分钟。

3.        采集不到谱线?

原因1:放射源没放好

解决方法1:将放射源放置好。

原因2:没有加高压电源或工作电源。

解决方法2:加上电压。

原因3:没有启动采集。

解决方法3;按F1启动采集程序。

4.        采集的谱线上没有观察不到60Co1.33Mev光电峰

原因:高压过高或线性放大器放大过大,使光电峰的峰道址超出了1024道址。

解决方法:降低高压或降低放大倍数,重新按F1启动。

谢 宁

 

β吸收实验

一、仪器维护及注意事项:

1.        该实验为核物理实验注意放射源的使用,不要用手直接接触放射源的活性区,实验结束时要洗手后离开实验室。

2.        注意仪器产生的高压,手尽可能保持干燥,高压电源要先降然后才关闭总电源。

3.        实验用的铝箔和铝片,要保持平整,放置后不要改变其位置,否则没有可比性,影响实验结果。

4.        钟罩计数管的工作电压大致在1300V左右,调节电压要缓慢调节。

二、常见故障及处理

1.        没有高压。

原因:高压开关没开

解决方法:打开高压开关。

2.        没有计数。

原因1:自动定标器工作不正常。

解决方法1:通过自检检查是否能正常工作,不能则要更换定标器。

原因2:定标器阈值设置太高。

解决方法2:降低阈值。

原因3:计数管不工作。

解决方法3:检查工作电压是否正常,适当调整高压。更换计数管。

3.        计数太少。

原因:计数时间太短

解决方法:延长计数时间。

4.        计数显示不正常

原因:数码管坏

解决方法:更换数码管。

谢 宁

 

相对论实验

一、仪器维护及注意事项:

1.        该实验为核物理实验注意放射源的使用,不要用手直接接触放射源的活性区,实验结束时要洗手后离开实验室。

2.        注意仪器产生的高压,手尽可能保持干燥,高压电源要先降然后才关闭总电源。

3.        使用的探头为碘化钠晶体,晶体容易吸收空气中的水分而潮解,从而使晶体不能使用,所以一定要注意保护晶体的干燥。

4.        用计算机采集数据,注意计算机的保护,备份好采集程序。

二、常见故障及处理

1.        计算机或采集程序不工作?

原因:计算机或采集程序坏或出错

解决方法:更换计算机或重新安装采集程序。

2.        高压电源产生的电压不稳定?

原因:没有预热

解决方法:提前开机预热20分钟。

3.        采集不到谱线?

原因1:放射源没放好

解决方法1:将放射源放置好。

原因2:没有加高压电源或工作电源。

解决方法2:加上电压。

原因3:没有启动采集。

解决方法3;按F1启动采集程序。

4.        采集的谱线上没有观察不到60Co1.33Mev光电峰

原因:高压过高或线性放大器放大过大,使光电峰的峰道址超出了1024道址。

解决方法:降低高压或降低放大倍数,重新按F1启动,反复调整高压和线性放大器使其位于512以下,否则将不能测量出高能电子的能量。

5.        真空室抽不上真空?

原因1机械泵不工作

解决方法1:更换机械泵。

原因2:漏气。

解决方法2:检查漏气位置,并进行密封处理。

6.        采集的谱线上出现的60Co光电峰很宽。

原因:晶体潮解

解决方法:换晶体。

谢 宁

 

穆斯堡尔实验

一、仪器维护及注意事项:

1.        该实验为核物理实验注意放射源的使用,不要用手直接接触放射源的活性区,实验结束时要洗手后离开实验室。

2.        实验使用NIM机箱电源,插件一定要插紧,并固定不要轻宜改变插件的位置。开机时先开机箱电源,后开高压控制开关,关机时先关高压后关总电源

3.        用的探头为碘化钠晶体,晶体容易吸收空气中的水分而潮解,从而使晶体不能使用,所以一定要注意保护晶体的干燥。

4.        用计算机采集数据,注意计算机的保护,备份好采集程序。先关闭采集程序后才可以关闭NIM机箱电源。

5.        先开NIM机箱电源,后开计算机,关闭时先退出采集程序,后关计算机,最关闭NIM机箱电源,否则易造成计算机死机。

6.        仪器和计算机一切都正常,但采集不到信号或出现信号采集过快都是不正常的表现,将计算机和NIM机箱关闭,将总电源关闭一会然后重新开始。

二、常见故障及处理

1.        计算机或采集程序不工作。

原因:计算机或采集程序坏或出错

解决方法:更换计算机或重新安装采集程序。

2.        采集不到信号和采集信号过快。

原因:不详

解决方法:关闭计算机和NIM机箱电源,重新开始。

3.        采集不到信号。

原因1:没加高压电源电压。

解决方法1:加高压。

原因2:没放样品

解决方法2:放好样品

4.        采集波形倾斜。

原因:温度高

解决方法:实验开始前保持室内温度不超过25℃。

谢 宁

 

扫描隧道显微镜

一、仪器维护及注意事项:

1.        整个系统会产生静电,所以手要保持干燥,否则会有触电的感觉。

2.        所使用的针尖为铂铱合金丝,价格较贵使用时要注意节约,制作和使用要格外小心。

3.        样品一般为真空镀膜所制作,其表面不能用任何东西擦拭,可用气壶轻吹几下。

4.        用计算机采集数据,注意计算机的保护,备份好采集程序。

5.        注意马达的进退都不能太多,特别防止马达的脱落。

二、常见故障及处理

1.        计算机或采集程序不工作?

原因:计算机或采集程序坏或出错

解决方法:更换计算机或重新安装采集程序。

2.        马达不能自由转动。

原因:马达被卡住。

解决方法:关闭电源手动转几下。

3.        针尖总也逼近隧道区。

原因1:马达不动。

解决方法1:启动控制马达按钮。

原因2:针尖套管的连接线脱落。

解决方法2:仪器的头部,用烙铁焊上。

原因3:针尖与套管接触不好。

解决方法3:将针尖取出重新插入,插入时稍微弯曲一下针尖。

4.        针尖没到隧道区,但计算机显示已超过。

原因:隧道电流发生零点漂移,设定电流值低于系统设定的电流值。

解决方法:调节头部内的电位器或提高设定的电流值,使得设定电流值高于系统设定的电流值。

5.        扫描图像不理想。

原因1:扫描范围不否合理

解决方法1:重新设置扫描范围。

原因2:反馈电位器处零位。

解决方法2;调节电位器。

原因3:样品存在缺陷

解决方法3:更换样品。

原因4:针尖不理想。

解决方法4:重新制作针尖。

谢 宁

 

G-M计数管

一、安全注意事项:

放射性物质对生物体有一定损伤,不可掉以轻心或马虎大意,但在合理的安全保护和正确的操作下,对人体可不造成伤害。因此要特别重视安全操作又要消除不必要的恐惧感。

教学实验中常使用的放射源多为封闭型且活性很小,正常情况下人体接受的照射计量很小,不会有可察觉的伤害。但为使学生养成在放射性实验室工作的正确良好习惯,从培养学生的实验素质出发,必须严格要求遵守安全操作规程,这是非常重要的。

1.        放射源由专人保管,存放在固定地点并有铅室屏蔽。学生实验时必须登记领用;实验结束后必须及时交回,经验收后注销。

2.        实验过程中不要开启放射源的保护盒盖,在必须开启放射源保护盒盖时,须经教师同意,手或其他物体都不要碰到活性表面,并尽可能远离眼睛。

3.        拿取放射源要用长柄钳,然后立即洗手。

4.        严禁用手触摸高压部分,本实验中高压不可超过600V

5.        测前必须核实万用表是否选择直流电压档,并确认万用表的量程。以免万用表损坏。

二、故障的排除与修理:

1.        当高压达到工作电压时定标器不记数

该适当调高或调低电压,因为长期在一个电压工作下,调压电位器该位置老化。

2.        工作时GM记数管数据明显不正常

(1)     寿命终了,换。

(2)     仪器高压接触不良,检查接头。

汪启昕

 

X射线技术(X光机)

一、实验注意事项:

1.        X光机开启后,要经常注意冷却水的出水情况,防止突然停水烧毁 x光射线管。

2.        关机后,必须15分钟后才能关闭冷却水,以便充分冷却X光射线管。

3.        严禁用手或其它物品碰坏x光机滤光片。

4.        绝对禁止把相机以及相机光栏等贵重物品落地损坏。

5.        为避免X射线对人体造成辐射损伤:

(1)     禁止移走x光机的防护用品

(2)     工作完毕必须首先关闭x窗口

(3)     不允许把身体的各个部位直接暴露在X光射线下。

二、故障处理:

1.        X光机高压打不开无X光发射

(1)     水压太低,调节循环水水压至1.5Kg/cm23.0Kg/ cm2

(2)     仪器水压流量开关自动关闭,调整仪器水压流量开关,使其开关灵敏可靠.

(3)     高压开关自动关闭,把高压开关放在“合”的位置,重新启动。

(4)     X光发射管内部水冷系统堵塞,停机,关冷却水,拆下X光发射管,打开内部水冷系统,清洗,重新装配好后,用干净的绸布沾乙醇轻轻擦洗X光发射管,高压电缆头及X光发射管管座,用电吹风干燥后,再细心安装好。

2.        X光机在工作时自动关机。

(1)     水压突然降低,仪器自动保护性关机,加大水压。

(2)     水温太低,X射线关壳体上出现露珠,为防止高压短路,仪器自动保护性关机,降低室温或干燥室内空气。

(3)     X射线管座水冷系统橡胶圈老化,高压水密封不严,为防止高压短路,仪器自动保护性关机(换密封圈)。

(4)     X射线管老练时间太短,造成管电流急剧上升或下降,仪器自动关机。立即停机,休息十分钟后,降低一级高压及电流,并适当延长X射线管的老练时间。

三、维护与保养:

1.        射线管阳极靶底和喷水嘴要常用细砂纸擦净,以保证良好的接触。

2.        的或长期没有使用的x射线管,使用前要进行老练

3.        光机每周要低电压、低电流工作4小时以上。

4.        比长仪传动部分润滑良好。

5.        在做试验期间,德拜相机,平板相机,比长仪手柄,目镜,镊子等,凡是手接触到的部分,每天做完试验后,用75%的酒精棉球消毒,防止病菌传播。

张宏昌

 

傅立叶光学HN1200型氦氖激光器

一、使用注意事项

1.        环境要求:工作房间内要清洁,不应有明显振动,湿度不高于80%,当湿度过大时,必须经常点燃。

2.        电源输出高压的正负极切勿接错,否则会烧坏放电管。

3.        在搬动时,取下正负高压引线,需要将电源输出两端放电,消除机内电容中的余电,防止触电。

4.        激光器搬动过程中,切勿碰激光器上的调节钮,以防谐振失调而不出光。

5.        在使用过程中需要调节时,一定在预热时间以后进行。

6.        清洁布儒斯特窗片或换反射镜时,要在激光器点燃出光状态下,使用功率计监视进行。

7.        如放电管放电不正常,放电辉光有闪烁现象,应迅速关机,检查原因,长时间闪耀会损坏放电管。

8.        机内的放电管(毛细管)有支架支撑,各支撑点可以调节。出厂时已经将毛细管校直,一般情况不必调节。如需要调节,必须在功率计监视下进行。

二、实验中常出现的问题

1.        接通市电(AC  220V  50HZ),指示灯亮。慢慢旋转可调变压器,直至点燃激光管,并将电源调到最佳工作电流。关机不必旋转可调变压器到零,下次使用开机即可使用。

若不出光,可慢慢调节变压器直至出光。

2.        预热后激光功率不够大时,用功率计监视反复仔细调前端面X轴,Y轴的调节钮。调至功率最大。

3.        使用一段时间后(如半年),输出光功率下降,旋动调节无效时,首先检查布儒斯特窗和反射镜片是否污染,视情况进行处理。

 

JSY-01型脉冲Nd:YAG激光器

脉冲Nd:YAG激光器辐射的激光功率非常高,使用过程中稍有不慎,激光束就会损伤身体或物品,轻则烧坏衣物,烧伤皮肤,重则造成眼睛永久性失明;如果照射到某些危险物上甚至会引起火灾和爆炸。激光器浦闪光灯电源、触发电源和调Q电源都使用高压电,意外触及可造成人身伤害。因此,在实验中应注意以下安全事项:

1.        仪器启动后,不准向激光腔内窥视。

2.        绝对禁止直接或反射的激光射入眼内,有关人员应配戴激光防护镜。

3.        严禁用激光照射光亮物体表面,以防意外的反射光造成危险。

4.        严禁用激光照射易燃、易爆物品(如酒精、棉花等)。

5.        严禁学生实验时打开电源箱外壳,以防剩余电压伤人或损伤仪器。

6.        激光器工作时随时注意仪器的运转情况,特别是循环水的流动与否和电源放电声音是否正常。遇异常情况,请迅速关机;待查明异常情况原因并排除后再行开机工作。

7.        为保证人身安全,电源插座应使用带接地线的单相三芯插座。调试时,还应注意危险警标志,避免发生意外。

JSY-01型脉冲Nd:YAG激光器日常维护

1.        放置激光器房间的温度在任何情况下都不得低于摄氏零度,以免循环水结冰   损坏仪器。房间的湿度也不要过大,高温和潮湿的环境将会缩短仪器的使用寿命。

2.        激光器工作时,随时观察冷却循环水的流动情况,断水工作对仪器是很危险的。不仅要注意WATER指示灯的状态,更要注意循环水实际的流动情况。

3.        每隔半年左右,需要将循环冷却水重新更换。更换时使用蒸馏水、去离子水或者商用纯净水,不能使用自来水和矿泉水。

4.        激光器工作时,随时倾听激光电源放电声音是否正常。情况异常时需迅速关机,待查明异常情况原因并排除后再行开机工作。

5.        打开激光头盖板调节腔内光学元件时,不得触及放电闪光灯电极和调Q晶体的电极(引线),以免发生危险。

6.        激光头应放在防震平台上,以避免激光器工作时激光输出不稳定。激光头在搬动时也应注意小心轻放。

7.        半导体指示激光器使用电池供电,当指示激光亮度不够时,则说明电池电量不足,这时应更换新电池。

8.        如长期不用,置于清洁干燥出储藏,并需每隔一段时间将仪器通电工作一次,每次工作做时间以十分钟左右为宜。

JSY-01型脉冲Nd:YAG激光器在实验使用中的常见问题

1.        半导体激光器的激光头质量低劣,需经常更换,并且在电池供电时经常发生接触不良的情况。因此在实践中,已将旧的激光头拆除,换成使用稳压电源的半导体激光器,效果相当好。

2.        输出镜的旋扭出厂时没有固定,因此在实验中需经常调节。但是学生没有调节的经验,必须由实验员进行调节。

中国科学技术大学 2003 by USTC

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