专利名称：激光高灵敏静电仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种中学物理实验仪器，特别是一种激光高灵敏静电仪。
背景技术：
外光电效应是中学物理实验中属高难度实验之一。因为通常实验用的验电器的指针在1000伏左右电势差时才会有较明显偏转，这就使检测微量光电子溢出时带来很大困难。另外目前检测物件上的静电也是很困难的。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有很高的灵敏度，且无干扰的激光高灵敏静电仪，以解决目前中学在进行外光电效应和检测物体上的静电所存在的不足之处。
本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现。
激光高灵敏静电仪，包括一个箱体，还包括偏转装置、反射装置、激光源、静电导引线、带有刻度的显示视窗；所述偏转装置包括偏转转子、阻尼磁铁、偏转驱动构件、悬挂张丝；两端固定在箱体内的悬挂张丝将偏转转子水平地悬挂在箱体内，阻尼磁铁设置在箱体内，偏转驱动构件由绝缘棒固定于箱体内，阻尼磁铁和偏转驱动构件位于偏转转子的两侧；反射装置包括若干表面涂膜平面镜，其中一块表面涂膜平面镜设置在悬挂张丝上，其余表面涂膜平面镜分别以不同的反射角度设置在箱体内，但应保证最后一块表面涂膜平面镜将光线亮斑反射到位于箱体前表面的带有刻度的显示视窗上；激光源设置在箱体内，其发出的激光应照射到一块表面涂膜平面镜上；静电导引线一端接于所述偏转驱动构件上，另一端接于带静电的物件上。
本实用新型所述带有刻度的显示视窗为一带显示刻度的毛玻璃片，带显示刻度的毛玻璃片活动安装在箱体前表面上。
本实用新型所述偏转转子为一形状为左右对称蝶形的铝片。
本实用新型所述的阻尼磁铁的磁隙不大于3mm。
本实用新型所述偏转驱动构件为一呈上下相互连接的铝片构成，铝片之间的间距为1mm，偏转驱动构件由一绝缘棒固定于箱体内。
上述表面涂膜平面镜共六块，而安装在悬挂张丝上的表面涂膜平面镜位于反射装置中的第三位置。
实验演示或静电检测前，开启电源，激光源发出的激光经过六块表面涂膜平面镜的反射和放大，最终直观地显示在带有刻度的显示视窗上，调整好显示视窗，使反射到显示视窗上的光斑位于零刻度的位置。
检测时将本实用新型中的静电导引线接触到具有静电的物体上，物体上的静电荷会通过静电导引线迁移到偏转驱动构件上，使偏转驱动构件产生一电场，驱动偏转转子偏转。由于偏转转子的偏转，张丝将发生扭转，这样安装在张丝上的表面涂膜平面镜就会偏转一个角度，使其反射的光线发生偏转，这样最终反射到显示视窗上的光斑就会移动一个距离。而且物体上的静电荷不同，偏转转子转动的角度也会不同，那么反映到显示视窗上光斑移动的距离也会不同；这样观察者就可以通过显示视窗上看到满意的检测效果。
由于采用了如上的设计方案，本实用新型具有很高的灵敏度，是通常验电器灵敏度的五十倍左右。本实用新型采用巧妙的静电吸引偏转和电磁阻尼相结合的技术方案，在不附有电子放大电路的情况下，输入阻抗能达到数千兆以上，不会发生偏转衰减，带电后能长时间保有。
本实用新型采用高亮度激光源，能在通常的照度下，获得较满意的可视效果。
本实用新型不仅能替代普通验电器，还可开展一系列高难度科学实验和研究。例检测普通电灯通电后表面带负电等问题，十分有趣，效果很好。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型所述偏转转子的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例来进一步描述本实用新型。
如图1所示的激光高灵敏静电仪，包括一个箱体1、偏转装置、反射装置、激光源2、静电导引线3、带有刻度的显示视窗4。
带有刻度的显示视窗4为一带显示刻度的毛玻璃片，带显示刻度的毛玻璃片活动安装在箱体1前表面上。
偏转装置包括偏转转子5、阻尼磁铁6、偏转驱动构件7、悬挂张丝8。两端固定在箱体1内的悬挂张丝8将偏转转子5水平地悬挂在箱体1内，阻尼磁铁6设置在箱体1内，偏转驱动构件7由绝缘棒16固定于箱体1内，阻尼磁铁6和偏转驱动构件7位于偏转转子5的两侧，阻尼磁铁6的磁隙不大于3mm。
参看图2，偏转转子5为一形状为左右对称蝶形的铝片。
偏转驱动构件7为一呈上下相互连接的铝片构成，每片铝片的厚度为1.5mm，面积为1.5cm2，铝片之间的间距为1mm。
反射装置包括六块表面涂膜平面镜9、10、11、12、13、14，六块表面涂膜平面镜9为第一块反射镜，表面涂膜平面镜10为第二块反射镜，表面涂膜平面镜11为第三块反射镜，表面涂膜平面镜12为第四块反射镜，表面涂膜平面镜13为第五块反射镜，表面涂膜平面镜13为第六块反射镜，第三块反射镜即表面涂膜平面镜11是设置在悬挂张丝上，其余表面涂膜平面镜分别以不同的反射角度设置在箱体1内，第六块反射镜即表面涂膜平面镜14将光线亮斑反射到位于箱体1前表面的带有刻度的显示视窗4上。
激光源2设置在箱体1内，其发出的激光照射到第一块反射镜即表面涂膜平面镜9上，再经其反射到第二块反射镜即表面涂膜平面镜10上；第二块反射镜即表面涂膜平面镜10再将激光反射到第三块反射镜即表面涂膜平面镜11上；第三块反射镜即表面涂膜平面镜11再将激光反射到第四块反射镜即表面涂膜平面镜12上；第四块反射镜即表面涂膜平面镜12再将激光反射到第五块反射镜即表面涂膜平面镜13上；第五块反射镜即表面涂膜平面镜13再将激光反射到第六块反射镜即表面涂膜平面镜14上；第六块反射镜即表面涂膜平面镜14再将激光反射到位于箱体1前表面的带有刻度的显示视窗4上。
经过多次反射，可以将第三块反射镜即表面涂膜平面镜11偏转角度进行放大，以便直观地显示。
静电导引线3一端接于偏转驱动构件7上，另一端接于带静电的物件上。
还可以在箱体1上设置一块锌板15。
在箱体1上设置锌板15的作用主要是利用本实用新型进行光电效应实验。在进行光电效应实验时，可以先将安装在箱体1上的锌板15表面用细砂纸打光，接通激光源2的电源，并校正显示视窗4，使反射到显示视窗4上的光斑位于零刻度的位置。用紫外灯照射到锌板15上，锌板15在紫外线照射下就会有微量的光电子溢出，这就是所谓的光电效应。光电效应的效果可以通过显示视窗4上的光斑移动看出来。如果用普通灯照射锌板15，可以看出光斑是不会移动的，这说明可见光不能使锌板产生光电效应。
权利要求1.激光高灵敏静电仪，包括一个箱体(1)，其特征在于还包括偏转装置、反射装置、激光源(2)、静电导引线(3)、带有刻度的显示视窗(4)；所述偏转装置包括偏转转子(5)、阻尼磁铁(6)、偏转驱动构件(7)、悬挂张丝(8)；两端固定在箱体(1)内的悬挂张丝(8)将偏转转子(5)水平地悬挂在箱体(1)内；阻尼磁铁(6)和偏转驱动构件(7)设置在箱体(1)内并位于偏转转子(5)的两侧；反射装置包括若干表面涂膜平面镜，其中一块表面涂膜平面镜设置在悬挂张丝(8)上，其余表面涂膜平面镜分别以不同的反射角度设置在箱体(1)内，但应保证最后一块表面涂膜平面镜将光线亮斑反射到位于箱体(1)前表面的带有刻度的显示视窗(4)上；激光源(2)设置在箱体(1)内，其发出的激光应照射到一块表面涂膜平面镜上；静电导引线(3)一端接于所述偏转驱动构件(7)上，另一端接于带静电的物件上。
2.根据权利要求1所述的激光高灵敏静电仪，其特征在于上述表面涂膜平面镜共六块(9、10、11、12、13、14)，而安装在悬挂张丝(8)上的表面涂膜平面镜(11)位于反射装置中的第三位置。
3.根据权利要求1或2所述的激光高灵敏静电仪，其特征在于所述带有刻度的显示视窗(4)为一带显示刻度的毛玻璃片，带显示刻度的毛玻璃片活动安装在箱体(1)前表面上。
4.根据权利要求1或2所述的激光高灵敏静电仪，其特征在于所述偏转转子(5)为一形状为左右对称蝶形的铝片。
5.根据权利要求1或2所述的激光高灵敏静电仪，其特征在于所述阻尼磁铁(6)的磁隙不大于3mm。
6.根据权利要求1或2所述的激光高灵敏静电仪，其特征在于所述偏转驱动构件(7)为一呈上下相互连接的铝片构成，铝片之间的间距为1mm。
7.根据权利要求1或2所述的激光高灵敏静电仪，其特征在于所述偏转驱动构件(7)由绝缘棒(16)固定于箱体内。
专利摘要激光高灵敏静电仪，包括箱体，其还包括偏转装置、反射装置、激光源、静电导引线、带有刻度的显示视窗；偏转装置包括偏转转子、阻尼磁铁、偏转驱动构件、悬挂张丝，悬挂张丝将偏转转子悬挂在箱体内，阻尼磁铁和偏转驱动构件设置在箱体内并位于偏转转子的两侧；反射装置包括若干表面涂膜平面镜，其中一块设置在悬挂张丝上，其余分别以不同的反射角度设置在箱体内，且最后一块能将光线亮斑反射到位于箱体前表面的显示视窗上，设置在箱体内的激光源，其发出的激光照射到一块表面涂膜平面镜上，静电导引线一端接于偏转驱动构件，另一端接于带静电的物件。本实用新型具有很高的灵敏度，解决了普通验电器不能解决的问题，可开展高难度科学实验和研究。
文档编号G01R29/00GK2845067SQ20052004359
公开日2006年12月6日 申请日期2005年7月21日 优先权日2005年7月21日
发明者奚天敬 申请人:上海市南洋中学