利用極光的水晶球的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種極光產(chǎn)生裝置，尤其是一種利用極光的水晶球。
【背景技術(shù)】
[0002]極光是在高瑋度地區(qū)出現(xiàn)的一種自然現(xiàn)象，因為其絢麗多彩顏色受到很多人的喜歡。極光產(chǎn)生的原理是因為當(dāng)太陽釋放的高能的等離子體粒子流(太陽風(fēng))，穿越太陽系到達地球上空時，與地球的磁場相互作用，一些粒子進入地球大氣的電離層，沿著磁力線的方向形成了一種像云霧般飄渺的等離子體，由于這種粒子在電離層碰撞受到激發(fā)，不同激發(fā)程度引發(fā)五光十色的光彩。因此，需要根據(jù)這些原理人為的制造出極光作為節(jié)日禮物或者作為演示極光原理的教學(xué)用實驗器材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是要提供一種利用極光的水晶球，用于完成極光的產(chǎn)生，作為節(jié)日禮物或者作為演示極光原理的教學(xué)用實驗器材。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種利用極光的水晶球，具有一個充滿大氣成分的密閉容器，一個產(chǎn)生磁場的電磁球，一個用于產(chǎn)生陰極射線的電子槍，所述電磁球和電子槍放置在充滿大氣成分的密閉容器內(nèi)，用于電磁球和電子槍通電后，產(chǎn)生高能粒子、磁場和高能粒子與大氣分子作用，產(chǎn)生極光。
[0005]所述電磁球由金屬外殼和通電螺線管組成，通電螺線管置于金屬外殼內(nèi)，利用通電螺線管產(chǎn)生電磁場，并且利用電流的通斷和大小的改變來控制磁場產(chǎn)生和磁場強弱。
[0006]所述電子槍包括燈絲、聚焦極、陰極、陽極、槍聚焦線圈、槍導(dǎo)向線圈，所述燈絲后端為陰極，燈絲外設(shè)有聚焦極，陰極后面設(shè)有陽極，陽極設(shè)有槍聚焦線圈、槍導(dǎo)向線圈。
[0007]所述密閉容器填充氧原子或者氮氣分子的氣體，使電子槍產(chǎn)生的陰極射線與氧原子或者氮氣分子的大氣粒子碰撞，產(chǎn)生電離，當(dāng)高價態(tài)的正離子和電子重新結(jié)合，從不穩(wěn)定的狀態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定，從高價態(tài)變?yōu)榈蛢r態(tài)的過程中釋放不同頻率的光子，從而產(chǎn)生不同顏色的極光。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
針對大氣環(huán)境，設(shè)計了一種充滿大氣成分的密閉容器，在該密閉容器中填充了類似大氣的氣體。
[0009]針對磁場，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，設(shè)計了一種產(chǎn)生磁場的電磁球，在球的內(nèi)部利用通電螺線管產(chǎn)生磁場的原理，產(chǎn)生電磁場，利用電流的通斷和大小的改變來控制磁場是否產(chǎn)生和磁場強弱。
[0010]針對太陽風(fēng)，太陽風(fēng)的實質(zhì)就是高能粒子，所以可以用陰極射線，而電子槍就可以用來產(chǎn)生陰極射線。
[0011 ] 本發(fā)明通過充滿大氣成分的密閉容器內(nèi)電磁球和電子槍，電磁球和電子槍通電后，產(chǎn)生高能粒子、磁場和高能粒子與大氣分子作用，產(chǎn)生極光。
[0012]電磁球由金屬外殼和通電螺線管組成，通電螺線管置于金屬外殼內(nèi)，利用通電螺線管產(chǎn)生電磁場，并且利用電流的通斷和大小的改變來控制磁場產(chǎn)生和磁場強弱。
[0013]因此，本發(fā)明可用于完成極光的產(chǎn)生，可作為節(jié)日禮物或者作為演示極光原理的教學(xué)用實驗器材。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的利用極光的水晶球結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為電磁球結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為電子槍內(nèi)部原理圖；
圖4為充滿大氣成分的密閉容器示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0016]如圖1所不，一種利用極光的水晶球，具有一個充滿大氣成分的密閉容器I，一個產(chǎn)生磁場的電磁球2，一個用于產(chǎn)生陰極射線的電子槍3。
[0017]電磁球2和電子槍3放置在充滿大氣成分的密閉容器I內(nèi)，用于電磁球2和電子槍3通電后，產(chǎn)生高能粒子、磁場和高能粒子與大氣分子作用，產(chǎn)生極光。
[0018]如圖2所不，電磁球2由金屬外殼4和通電螺線管5組成，通電螺線管5置于金屬外殼4內(nèi)，利用通電螺線管5產(chǎn)生電磁場，并且利用電流的通斷和大小的改變來控制磁場產(chǎn)生和磁場強弱。
[0019]如圖3所示，電子槍3包括燈絲6、陰極7、聚焦極8、陽極9、槍聚焦線圈10、槍導(dǎo)向線圈11，燈絲6后端為陰極7，燈絲6外設(shè)有聚焦極8，陰極7后面設(shè)有陽極9，陽極后面9設(shè)有槍聚焦線圈10、槍導(dǎo)向線圈11。
[0020]如圖4所示，密閉容器I填充氧原子或者氮氣分子的氣體，使電子槍3產(chǎn)生的陰極射線與氧原子或者氮氣分子的大氣粒子碰撞，產(chǎn)生電離，當(dāng)高價態(tài)的正離子和電子重新結(jié)合，從不穩(wěn)定的狀態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定，從高價態(tài)變?yōu)榈蛢r態(tài)的過程中釋放不同頻率的光子，從而產(chǎn)生不同顏色的極光。
[0021]本發(fā)明提供的技術(shù)方案:極光產(chǎn)生的必不可少的條件是大氣、磁場和太陽風(fēng)。
[0022]其中磁場是用來引導(dǎo)高能粒子能夠轉(zhuǎn)移到磁極的地方，從而使高能粒子能夠在磁極處大量聚集，提高對氣體電離的機率。而大氣對于極光的顏色有著至關(guān)重要的作用。
[0023]極光在不同的環(huán)境、不同的氣候、不同的時間會呈現(xiàn)多種色彩的變幻，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，極光呈現(xiàn)的顏色是由以下四個因素決定的:(I)入射粒子的能量，決定極光產(chǎn)生高度；(2)大氣中的原子和分子在不同高度的分布狀況，決定顏色直接原因；(3)大氣中原子和分子本身的特性，決定顏色主要原因；(4)大氣的密度不均勻，基本上越接近地表密度越高，決定顏色因素之一。
[0024]決定極光顏色的主要因素之一，就是不同種類分子在大氣中的垂直分布狀況。太陽粒子和氧氣氮氣原子相碰撞，氧原子發(fā)出綠色和紅色，氮原子發(fā)出藍光。高度介于60?100公里的極光，主要的光應(yīng)該來自氧和氮分子；100?200公里的極光主要由氮分子和氧原子所貢獻;在200公里以上，極光主要來自氧原子，少部分來自氮分子;在大氣的最高層，氫與氦原子也會產(chǎn)生極光，不過這些光十分微弱，肉眼不容易見到。
[0025 ]因此可以對密閉容器中填充不同的種類的氣體來改變產(chǎn)生的極光的顏色。
[0026]針對這三個條件，本發(fā)明設(shè)計了三個設(shè)備來滿足這三個條件。
[0027]針對大氣環(huán)境，設(shè)計了一種密閉容器，在該密閉容器中填充了類似大氣的氣體。
[0028]針對磁場，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，設(shè)計了一種產(chǎn)生磁場的電磁球。在球的內(nèi)部利用通電螺線管產(chǎn)生磁場的原理，產(chǎn)生電磁場。利用電流的通斷和大小的改變來控制磁場是否產(chǎn)生和磁場強弱。
[0029]針對太陽風(fēng)，太陽風(fēng)的實質(zhì)就是高能粒子。所以可以用陰極射線，而我們電視中的電子槍就可以用來產(chǎn)生陰極射線。
【主權(quán)項】
1.一種利用極光的水晶球，具有一個充滿大氣成分的密閉容器(I)，一個產(chǎn)生磁場的電磁球(2)，一個用于產(chǎn)生陰極射線的電子槍(3)，其特征在于:所述電磁球(2)和電子槍(3)放置在充滿大氣成分的密閉容器(I)內(nèi)，用于電磁球(2)和電子槍(3)通電后，產(chǎn)生高能粒子、磁場和高能粒子與大氣分子作用，產(chǎn)生極光。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用極光的水晶球，其特征在于:所述電磁球(2)由金屬外殼(4)和通電螺線管(5)組成，通電螺線管(5)置于金屬外殼(4)內(nèi)，利用通電螺線管(5)產(chǎn)生電磁場，并且利用電流的通斷和大小的改變來控制磁場產(chǎn)生和磁場強弱。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用極光的水晶球，其特征在于:所述電子槍(3)包括燈絲(6)、陰極(7)、聚焦極(8)、陽極(9)、槍聚焦線圈(10)、槍導(dǎo)向線圈(11)，燈絲(6)后端為陰極(7)，燈絲(6)外設(shè)有聚焦極(8)，陰極(7)后面設(shè)有陽極(9)，陽極后面(9)設(shè)有槍聚焦線圈(10)、槍導(dǎo)向線圈(11)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用極光的水晶球，其特征在于:所述密閉容器(I)填充氧原子或者氮氣分子的氣體，使電子槍(3)產(chǎn)生的陰極射線與氧原子或者氮氣分子的大氣粒子碰撞，產(chǎn)生電離，當(dāng)高價態(tài)的正離子和電子重新結(jié)合，從不穩(wěn)定的狀態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定，從高價態(tài)變?yōu)榈蛢r態(tài)的過程中釋放不同頻率的光子，從而產(chǎn)生不同顏色的極光。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用極光的水晶球，具有一個充滿大氣成分的密閉容器，一個產(chǎn)生磁場的電磁球，一個用于產(chǎn)生陰極射線的電子槍，所述電磁球和電子槍放置在充滿大氣成分的密閉容器內(nèi)<b>，</b>用于電磁球和電子槍通電后，產(chǎn)生高能粒子、磁場和高能粒子與大氣分子作用，產(chǎn)生極光。本發(fā)明可用于完成極光的產(chǎn)生，可作為節(jié)日禮物或者作為演示極光原理的教學(xué)用實驗器材。
【IPC分類】G09B23/18
【公開號】CN105679159
【申請?zhí)枴緾N201610151980
【發(fā)明人】費成, 黃影平, 夏志君, 陳晨, 王祖德, 葛林林, 陳成
【申請人】上海理工大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月17日