要調(diào)節(jié)上極板34和下極板36水平，使是重力的方向與電場(chǎng)的方向平行，因此通過(guò)3顆(三點(diǎn)決定一個(gè)平面)調(diào)平螺釘21調(diào)節(jié)使水準(zhǔn)泡16指示處于水平狀態(tài)。緊定螺釘18是CCD盒基座的固定裝置，電源開(kāi)關(guān)19是儀器工作的電源開(kāi)關(guān)，油滴管收納盒安放環(huán)20是方便油滴管不使用時(shí)的存放裝置，避免油滴管的液態(tài)油滴落到桌面。電源插座2連接到220V的交流電源，是儀器的輸入電源;確認(rèn)鍵11可以記錄數(shù)據(jù)在顯示屏(本質(zhì)上是在內(nèi)存中)、刪除當(dāng)前數(shù)據(jù)、測(cè)量完畢計(jì)算油滴的電荷量等功能。
[0017]改進(jìn)措施:
降低氣壓測(cè)量密立根油滴平衡電壓的方法，由于密立根油滴的直徑大致在微米的數(shù)量級(jí)，空氣分子之間的間距大致在納米的數(shù)量級(jí)，兩者相差13數(shù)量級(jí)，油滴面積是長(zhǎng)度的平方，因此油滴表面接觸的分子數(shù)在16數(shù)量級(jí)，其漲落導(dǎo)致的布朗運(yùn)動(dòng)比較明顯，如果降低與空氣分子接觸的數(shù)量，即降低空氣的氣壓，則能夠降低油滴與空氣分子接觸的數(shù)量，空氣分子運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的漲落(碰撞作用于油滴產(chǎn)生的不均衡的力量)也將大大地減少，因此，技術(shù)方案是:降低油滴室35內(nèi)部的氣壓使油滴的布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象能夠忽略，能夠忽略是指在水平方向上看不到油滴在漂移，即油滴(由于受到豎直方向的電場(chǎng)力和重力作用)只在豎直方向發(fā)生移動(dòng)。
[0018]由于本發(fā)明關(guān)注的是油滴的平衡狀態(tài)，至于氣壓的具體數(shù)據(jù)可以不用測(cè)量；如果要測(cè)量，則氣壓的探頭可以布置到抽氣裝置的氣體管道內(nèi)側(cè)。
[0019]要降低空氣的壓強(qiáng)，可以利用落油孔38的通道，油滴室35的落油孔38連通真空裝置(真空裝置是一種現(xiàn)有技術(shù)，通過(guò)吸走氣體降低氣壓)的進(jìn)氣管道，油滴室35的下極板36與油滴室35的圓環(huán)形支撐架的下端處于密封狀態(tài)，油滴室35上極板34與油滴室35的圓環(huán)形支撐架的上端下端處于密封狀態(tài)；油滴室35外側(cè)有環(huán)狀透明膜密封環(huán)形支撐架的觀察孔7和進(jìn)光孔9。如果觀察孔7和進(jìn)光孔9漏氣，在內(nèi)外壓差的作用下，環(huán)狀透明材料將受到指向油滴室35的力量，使透明膜向內(nèi)側(cè)形變，從而填充其縫隙，起密封作用。調(diào)節(jié)真空裝置的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，使抽真空導(dǎo)致油滴室35內(nèi)空氣的流動(dòng)對(duì)懸浮油滴的影響不大，影響不大是指沒(méi)有比較明顯的上移過(guò)程，抽真空導(dǎo)致油滴受到一個(gè)向上的作用力，可以通過(guò)調(diào)節(jié)油滴的平衡電壓對(duì)沖該作用，當(dāng)真空接近抽真空裝置的極限時(shí)，抽真空導(dǎo)致油滴受到一個(gè)向上的作用力消失，此時(shí)，布朗運(yùn)動(dòng)也不明顯(相對(duì)與常壓而言)，有利于準(zhǔn)確調(diào)節(jié)平衡電壓。
[0020]油滴盒由環(huán)形支撐架以及環(huán)形支撐架上端的上極板34和底部的下極板36組成，一個(gè)密封罩密封油滴盒所在的空間，油滴盒的下極板36的電線以及上極板34的電線與密封罩之間采用密封的方式接觸通過(guò)(這是現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的，比如在電線的外側(cè)通過(guò)熔融方式包裹一個(gè)密封墊，密封墊位于密封罩底部的缺口，密封墊的面積大于缺口的面積，缺口的大小主要容納電線徑向的大小，抽真空產(chǎn)生一個(gè)指向油滴室內(nèi)側(cè)力量，促使該缺口密封)，密封罩有一個(gè)通孔連通到真空裝置的進(jìn)氣管道。
[0021]油滴室35的落油孔密封，油滴室35的下極板36與油滴室35的圓環(huán)形支撐架的下端處于密封狀態(tài)，油滴室35上極板34與油滴室35的圓環(huán)形支撐架的上端下端處于密封狀態(tài)，圓環(huán)形支撐架與觀察孔7和進(jìn)光孔9都處于密封狀態(tài)(采用軟質(zhì)透明材料)，環(huán)形支撐架的側(cè)面有一個(gè)通孔連通真空裝置的進(jìn)氣管道。
[0022]環(huán)形支撐架的內(nèi)側(cè)有一個(gè)透明的硬質(zhì)圓筒，圓筒的高度與環(huán)形支撐架等高；圓筒與環(huán)形支撐架具有相同的中心軸線，圓筒外徑比環(huán)形支撐架內(nèi)徑小0.5-lmm，即圓筒外側(cè)與環(huán)形支撐架內(nèi)側(cè)之間的徑向距離為0.5-1_，由于圓筒與環(huán)形支撐架具有相同的中心軸線，在水平方向的橫截面內(nèi)，圓筒與環(huán)形支撐架具有相同的圓心，一條直徑方向上的圓筒的外側(cè)半徑與環(huán)形支撐架的內(nèi)側(cè)半徑之差就是徑向距離，圓筒的側(cè)面均勻分布通孔，通孔的直徑為環(huán)形支撐架側(cè)面通孔直徑的5%_20%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.降低氣壓測(cè)量密立根油滴平衡電壓的方法，其特征是:降低油滴室(35)內(nèi)部的氣壓使油滴的布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象能夠忽略，能夠忽略是指在水平方向上看不到油滴在漂移，即油滴只在豎直方向發(fā)生移動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低氣壓測(cè)量密立根油滴平衡電壓的方法，其特征是:油滴室(35)上方的上極板(34)的落油孔(38)連通真空裝置的進(jìn)氣管道，油滴室(35)的下極板(36)與油滴室(35)的圓環(huán)形支撐架的下端處于密封狀態(tài)，油滴室(35)上極板(34)與油滴室(35)的圓環(huán)形支撐架的上端下端處于密封狀態(tài);油滴室(35)外側(cè)有環(huán)狀透明膜密封環(huán)形支撐架側(cè)面的觀察孔(7)和進(jìn)光孔(9);調(diào)節(jié)真空裝置電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，使抽真空導(dǎo)致油滴室(35)內(nèi)空氣的流動(dòng)對(duì)懸浮油滴的影響不大，影響不大是指沒(méi)有明顯的上移過(guò)程，抽真空導(dǎo)致油滴受到一個(gè)向上的作用力，能夠通過(guò)降低上極板(34)與下極板(36)之間的電壓對(duì)沖該作用，在真空接近抽真空裝置的極限時(shí)，抽真空導(dǎo)致油滴受到一個(gè)向上的作用力消失，此時(shí)能夠準(zhǔn)確調(diào)節(jié)平衡電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低氣壓測(cè)量密立根油滴平衡電壓的方法，其特征是:油滴盒由環(huán)形支撐架以及環(huán)形支撐架上端的上極板(34)和底部的下極板(36)組成，一個(gè)密封罩密封油滴盒所在的空間，油滴盒的下極板(36)的電線以及上極板(34)的電線與密封罩之間采用密封的方式接觸通過(guò)，密封罩有一個(gè)通孔連通到真空裝置的進(jìn)氣管道。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低氣壓測(cè)量密立根油滴平衡電壓的方法，其特征是:油滴室(35)的落油孔(38)密封，油滴室(35)的下極板(36)與油滴室(35)的圓環(huán)形支撐架的下端處于密封狀態(tài)，油滴室(35)上極板(34)與油滴室(35)的圓環(huán)形支撐架的上端下端處于密封狀態(tài)，圓環(huán)形支撐架與觀察孔(7)和進(jìn)光孔(9)都處于密封狀態(tài)，環(huán)形支撐架的側(cè)面有一個(gè)通孔連通真空裝置的進(jìn)氣管道。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的降低氣壓測(cè)量密立根油滴平衡電壓的方法，其特征是:環(huán)形支撐架的內(nèi)側(cè)有一個(gè)透明的硬質(zhì)圓筒(39)，圓筒(39)的高度與環(huán)形支撐架等高；圓筒(39)與環(huán)形支撐架具有相同的中心軸線，圓筒(39)外徑比環(huán)形支撐架內(nèi)徑小0.5-lmm，即圓筒(39)外側(cè)與環(huán)形支撐架內(nèi)側(cè)之間的徑向距離為0.5-lmm，由于圓筒(39)與環(huán)形支撐架具有相同的中心軸線，在水平方向的橫截面內(nèi)，圓筒(39)與環(huán)形支撐架具有相同的圓心，一條直徑方向上的圓筒(39)的外側(cè)半徑與環(huán)形支撐架的內(nèi)側(cè)半徑之差就是徑向距離，圓筒(39)的側(cè)面均勻分布通孔(40 )，通孔(40 )的直徑為環(huán)形支撐架側(cè)面通孔直徑的5%-20%。
【專利摘要】降低氣壓測(cè)量密立根油滴平衡電壓的方法，為減少氣體碰撞導(dǎo)致油滴不平衡作用力帶來(lái)對(duì)測(cè)量油滴平衡電壓的影響，技術(shù)方案是：降低氣壓測(cè)量密立根油滴平衡電壓的方法，其特征是：降低油滴室內(nèi)部的氣壓使油滴的布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象能夠忽略，能夠忽略是指在水平方向上看不到油滴在漂移，即油滴只在豎直方向發(fā)生移動(dòng)。有益效果是：降低油滴室內(nèi)部的氣壓使油滴的布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象能夠忽略，能夠更準(zhǔn)確測(cè)定油滴的平衡電壓；圓筒的側(cè)面均勻分布通孔能夠促使水平方向空氣流動(dòng)對(duì)油滴而言是均衡的，從而避免抽真空導(dǎo)致的油滴移動(dòng)。
【IPC分類】G01N15/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105510188
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510895837
【發(fā)明人】雍志華, 胡再國(guó)
【申請(qǐng)人】四川大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日