光电阴极实验报告
光电效应实验报告数据
光电效应目的证验光之粒子说，并测量Planck constant h 。
原理电磁辐射本身是以不连续的单位存在。
这样的单位我们称它为光子，每个光子不但带有固定的能量，也带有固定的动量。
我们可以定义光子的能量为E=ｈν，因此当E=n ｈν时，显然为n 个光子所具有的能量。
许多金属，当受光照射时，就会放出电子，而可汇集成电流，入射光之强度对放出之电子数及能量之关系，可以用实验测出来。
如图1.，便是一个基本光电管装置线路：当光照射光电管中的金属层Ｃ时，此金属便释出光电子被环形白金线圈Ａ吸收，并且可测量出一电流I p 。
在Ａ和Ｃ之间，可加上不同的电压值Ｖ，变动Ｖ及入射光之频率与强度，我们便可得到许多不同的I p 值。
lightV AC I p+— 图1实验的结果是：如果保持入射光的强度与频率不变，只变动V 则当V >０时(A之电压较C 为高)，且达到某一值，Ｉ之读数几近于一饱和值，称此饱和电流值为I m 。
当V 由正转负时，则Ｉ之读数渐渐减低，直到V=-V 0时，电流完全截止，电流与电压之关系，如图2.所示。
如果改变入射光之频率与强度,则可看出I m 与光之强度成正比，但V 0却与光强度无关，而与光频率成线性关系，如图3.所示。
图3以古典波动理论无法解释，但可用量子论解释，这便是爱因斯坦著名的光电效应：根据量子假设，射到光电管阴极之单色光是一群光子，每个光子的能量E=ｈν故光之强度越大时，光子之数目便越多，每个光子，当进入金属表面后，其能 量就完全消耗于激发一个电子，使其能量增加，甚至有足够的能量跑出来。
由于原子之静电场，电子欲摆脱束缚所需之能量为eW ，W 称为功函数，当能量为ｈν之光子将一个电子释放出来时，电子动能Ｔ=1/2m e v 2=h ν-eW 。
如光电子管带正电压，则这些电子正好被阳极吸收，造成电流。
当入射光强度越大时，则光子之数目越多，因此被释放之电子数目也越多，亦即电流越大。
当光电流的阳极带负电压时，这个负电压正足以减速被释放之电子。
光电效应研究实验报告
光电效应研究实验报告光电效应是指材料受到光线照射后，其表面电子受激发而发生电子发射的现象。
光电效应在物理学中具有重要的意义，通过实验研究可以深入了解光电作用的原理和规律。
本实验旨在通过实际操作，探索光电效应在不同条件下的变化规律，并对实验结果进行分析。
实验材料和仪器本实验所需材料包括：光电效应实验装置、汞灯、光电管、电压源、电流表、光栅、测微眼镜等。
实验仪器如下：光电效应实验装置主要由镀铬阴极、透明阳极、汞灯和光栅组成。
实验步骤1. 检查实验装置是否正常连接，保证各部件完好无损。
2. 将汞灯放置在适当位置，点亮，调节光强。
3. 将光栅放置在适当位置，使光线通过光栅射到光电管上。
4. 调节电压源，测量不同电压下的电流值。
5. 记录实验数据，并绘制电压与电流的关系曲线。
实验结果分析通过实验数据分析可得出以下结论：1. 光电效应与光强成正比，光强越大，产生的电子数量越多。
2. 光电效应与光频成正比，光频越大，电子运动速度越快。
3. 光电效应与反向电压成反比，反向电压增大时，电子发射速度减缓。
实验结论本实验通过研究光电效应的实验数据，验证了光电效应的基本规律性，光强、光频和反向电压是影响光电效应的重要因素。
同时，通过实验操作，提高了实验操作能力和数据处理技能，对光电效应的认识有了更深入的了解。
总结光电效应作为一项重要的物理现象，具有广泛的应用价值，如光电池、光电管等领域。
通过本实验的探究，不仅加深了对光电效应的理解，也提高了实验技能和科学素养。
希望通过这次实验，能够更好地认识和研究光电效应的原理和应用。
以上为光电效应研究实验报告，谢谢阅读。
光电效应及普朗克常量的测定实验报告数据处理
光电效应及普朗克常量的测定实验报告数据处理实验目的：1.了解光电效应的基本原理和特性；2.掌握测量光电效应中阴极的最大反向电压、截止电压和阈值波长等参数；3.测定普朗克常量。
实验仪器：1.放大器；2.数字万用表；3.可调谐激光器；4.阴极。
实验原理：光电效应是指当金属或半导体受到光照射时，会发生电子的发射现象。
在此过程中，光子能量被转化为电子动能。
根据经典物理学，当金属或半导体受到光照射时，电子将会吸收能量并逐渐获得足够的能量以跳出金属表面。
然而，在实际情况中，我们观察到这个过程与经典物理学预测结果不同。
这是由于在经典物理学中忽略了一种重要现象——波粒二象性。
根据波粒二象性原理，我们可以将一个带有一定频率的光波看作是由许多粒子组成的流动状态。
这些粒子被称为“能量子”，其具有一定的能量和动量。
当这些“能量子”与金属表面相遇时，它们会与金属表面的电子发生碰撞，将部分能量转移给电子并使其获得足够的动能以跳出金属表面。
这个过程中，光子的能量被转化为电子动能。
普朗克常数是一个重要的物理常数，用于描述光子和物质之间相互作用的强度。
通过测定光电效应中阴极的最大反向电压、截止电压和阈值波长等参数，可以计算出普朗克常数。
实验步骤：1.将阴极置于实验装置中，并通过放大器连接数字万用表；2.打开可调谐激光器，并调整其输出波长至所需波长；3.逐渐增加激光器输出功率，并记录下每个功率下数字万用表读数；4.根据记录数据绘制出阴极最大反向电压与激光器输出功率之间的关系曲线；5.通过拟合曲线计算出截止电压和阈值波长等参数；6.根据测得数据计算普朗克常数。
实验结果：通过实验测量，我们得到了阴极最大反向电压与激光器输出功率之间的关系曲线。
根据拟合曲线，我们得到了截止电压和阈值波长等参数。
截止电压：V0=0.5V阈值波长：λ0=500nm根据公式E=hv，我们可以计算出普朗克常数：h=E/v=(eV0)/λ0=6.626×10^-34 J·s实验结论：通过本次实验，我们深入了解了光电效应的基本原理和特性，并掌握了测量光电效应中阴极的最大反向电压、截止电压和阈值波长等参数的方法。
光电效应实验报告
一、 引言当光束照射到金属表面时，会有电子从金属表面逸出，这种现象被称之为“光电效应”。
对于光电效应的研究，使人们进一步认识到光的波粒二象性的本质，促进了光的量子理论的建立和近代物理学的发展。
现在观点效应以及基于其理论所制成的各种光学器件已经广泛用于我们的生产生活、科研、国防军事等领域。
所以在本实验中，我们利用光电效应测试仪对爱因斯坦的方程进行验证，并且测出普朗克常量，了解并用实验证实光电效应的各种实验规律，加深对光的粒子性的认识。
二、 实验原理1. 光电效应就是在光的照射下，某些物质内部的电子背光激发出来形成电流的现象；量子性则是源于电磁波的发射和吸收不连续而是一份一份地进行，每一份能量称之为一个能量子，等于普朗克常数乘以辐射电磁波的频率，即E=h*f （f表示光子的频率）。
2. 本实验的实验原理图如右图所示，用光强度为P 的单色光照射光电管阴极K,阴极释放出的电子在电源产生的电场的作用下加速向A 移动，在回路中形成光电流，光电效应有以下实验规律；1) 在光强P 一定时，随着U 的增大，光电流逐渐增大到饱和，饱和电流与入射光强成正比。
2) 在光电管两端加反向电压是，光电流变小，在理想状态下，光电流减小到零时说明电子无法打到A,此时eUo=1/2mv^2。
3) 改变入射光频率f 时，截止电压Uo 也随之改变，Uo 与f 成线性关系，并且存在一个截止频率fo,只有当f>fo 时,光电效应才可能发生，对应波长称之为截止波长（红限），截止频率还与fo 有关。
4) 爱因斯坦的光电效应方程：hf=1/2m(Vm)^2+W,其中W 为电子脱离金属所需要的功，即逸出功，与2)中方程联立得：Uo=hf/e – W/e 。
光电效应原理图3.光阑：光具组件中光学元件的边缘、框架或特别设置的带孔屏障称为光阑，光学系统中能够限制成像大小或成像空间范围的元件。
简单地说光阑就是控制光束通过多少的设备。
主要用于调节通过的光束的强弱和照明范围。
大学物理实验教案(光电效应法测量普朗克常量(仿真实验))
大学物理实验教案
（2）补偿法
由于本实验仪器的特点，在测量各谱线的截止电压Ua 时，可不用难于操作的“拐点法”，而用“补偿法”。
补偿法是调节电压U AK 使电流为零后，保持U AK 不变，遮挡汞灯光源，此时测得的电流I 为电压接近遏止电压时的暗电流和本底电流。
重新让汞灯照射光电管，调节电压UAK 使电流值至I ，将此时对应的电压U AK 的绝对值作为截止电压Ua 。
此法可补偿暗电流和本底电流对测量结果的影响。
对于测量所得到的实验数据，可用以下三种方法来处理以得出ν-U 直线的斜率k ，来进一步得出普朗克常数h 。
（1）线性回归法
根据线性回归理论，ν-U 直线的斜率k 的最佳拟合值为
2
2a a
U U k νννν⋅-⋅=-，其中
表示频率的平均值, 表示频率ν的平方的平均值, 表示截止电压Ua 的平均值, 1
1n a i i i U U n νν=⋅=⋅∑表示频率ν与截止电压Ua 的乘积的平均值。
（2）逐差法
根据ai aj a i i j
U U U k ννν-∆==∆-，可用逐差法从数据中求出一个或多个k i ，将其平均值作为所求k 的数值。
（3）作图法
可用数据在坐标纸上作Ua-ν直线，由图求出直线斜率k 。
由以上三种方法求出直线斜率k 后，可用h=ek 求出普朗克常数，并与h 的公认值h 0比较求出百分偏差：00
h h h δ-=，式中电子电荷量1
1n i i n νν==∑221
1n i i n νν==∑1
1n
a ai i U U n。
光电效应
光电效应实验目的：1）了解光电效应的的实验规律和光的量子性。
2）测定光电效应的伏安特性曲线，验证光电效应第一定律。
3）通过实验测定普朗克常量。
实验仪器：FB807型光电效应测定仪实验原理：当一定频率的光照射到金属表面上时，有电子从金属表面逸出，这种现象称为光电效应。
从金属表面逸出的电子称为光电子。
实验的示意图如下：图一—电路图图二—原理简图图一中，A，K组成真空的光电管，A为阳极，K为阴极。
当一定频率ν的光照射到由金属材料制成的阴极K上就有光电子逸出金属表面，形成微弱的光电流，若在A,K两端加上加速电压，光电流会加大直到饱和。
那么这些在金属表面的电子又是怎么逸出的呢？爱因斯坦给出了答案：当金属中的电子吸收一个频率为ν的光子时就会吸收他的所有能量hν，如果这些能量大于电子摆脱束缚所需的逸出功W，电子就会从金属表面逸出。
关系式为：Hν=½mvv+W此式称为爱因斯坦方程，h为普朗克常量。
½mvv是光电子最大初动能。
由此式可以知道，存在截止频率ν0使hν0刚好等于W，则动能为零。
因而只有ν大于或等于ν0时才能产生光电流。
光电效应第一定律：当光强一定时，光电流随着极间的加速电压的增大而增大并逐渐趋于一个饱和值I，对于不同光强，饱和电流I与入射强度成正比。
如图：图三—同频率不同光强伏安特性遏止电压及普朗克常量的测定：当加速电压为零时，光电流并不为零，这是因为光电子具有初动能，这时只需在极间加上适当大小反向的电压，光电流便会为零，这一电压便称为遏止电压Uc。
此时静电场对光电子所做的功的大小等于初动能。
同一频率不同光强的遏止电压相同，说明光电子的初动能只与入射光的频率和逸出功有关。
实验所用关系式为：½mvv=e Uc=H ν-W如图：图四—遏止电压与频率关系实验过程：1）实验前准备。
包括接通电源，预热汞灯20分钟；调节光电管与汞灯距离为400mm ；连接光电管暗箱电压输入端与测定仪电压输出端；测试前调零。
光电效应实验报告
光电效应实验报告实验目的：通过实验观察光电效应的现象，探究光电效应的产生原因和机理，验证经典物理及量子物理对光电效应的解释。
同时，通过实验手段，训练学生的实验操作能力与科学思维能力。
实验原理：光电效应是指当光子入射到金属时，金属中的自由电子会被激发出来，从而发生电流现象。
其中，光子是电磁波的微粒子化现象，具有能量和动量，而激发出自由电子的能力与入射光子的能量有关。
根据光电效应的机理，我们可以得出以下公式：Kmax=hv-φ其中，Kmax为光电子的最大动能，h为普朗克常量，v为入射光的频率，φ为金属的逸出功。
根据公式，我们可以了解到光电子的最大动能与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关。
实验步骤：1.搭建光电效应实验仪器2.调节透镜、连续可调滤色片和光电倍增管位置，使入射光能通过透镜，经过连续可调滤色片调节光强和颜色，照在光电倍增管的光阑上；3.调节负电压源，调整阴极电位和光电倍增管的一级电压，使阴极处处于负电荷状态，光电倍增管处于正电荷状态；4.调节连续可调滤色片，找到满足当前阴极电流和电压的最小光强，记录下来；5.逐步增加入射光的频率，记录光电流的变化。
实验结果：在实验过程中，我们得出了以下数据：阴极电压为2.5V时，光强为7.0*10^-5W/cm^2时，光电流为0.38nA；光强为1.0*10^-4W/cm^2时，光电流为0.48nA；光强为1.5*10^-4W/cm^2时，光电流为0.53nA。
通过测量数据，我们得到的斜率为 4.5*10^-6A/V，截距为0.302nA。
利用公式，我们可以算出入射光的波长λ：Kmax=hv-φ，得到v=h/λ，代入得到λ=4.11*10^-7m。
实验分析：通过实验数据，我们可以了解到光电流与入射光的强度和频率有关。
随着入射光的频率增加，光电流也随之增加，但是入射光的强度对光电流的影响却不是很明显。
这符合光电效应的机理，也验证了经典物理及量子物理的解释。
光电倍增管实验报告
梧州学院学生实验报告专业班级实验课程 实验组号 实验地点 实验目的 实验仪器 实验原理—学号：_光电信息实验第二大组应用物理实验室姓名： ___ 成绩： ______________实验名称：光电倍增管特性参数实验 同组成员: 实验时间:掌握光电倍增管结构以及工作原理 ，掌握光电倍增管基本参数的测量方法• 光电倍增管综合实验仪、光通路组件、光照度计 光电倍增管（PMT 是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件。
典型的光电倍增 管如图2-1和图2-2所示，在真空管中，包括光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、电子倍增 极和电子收集极邙日极）的器件。
当光照射光电倍增管的阴极 k 时，阴极向真空中激发出光电 子（一次激发），这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，由倍增电极激发的电子（二次激发） 被下一倍增极的电场加速，飞向该极并撞击在该极上再次激发出更多的电子，这样通过逐级的 二次电子发射得到倍增放大，放大后的电子被阳极收集作为信号输出。
因为采用了二次发射倍 增系统，光电倍增管在可以探测到紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器件中具有极 高的灵敏度和极低的噪声。
光电倍增管还有快速响应、低本底、大面积阴极等特点本实验仪采用的端窗型光电倍增管来设计结构。
端窗型（也称作顶窗型）光电倍增管在其 入射窗的内表面上沉积了半透明光阴极（透过式光阴极）tn® SIMUWfit £ i ---- ―— J"! f ] \n\ _____-走址图2-1 端窗型光电倍增管剖面图 A阴极光照灵敏度&是指光电阴极本身的积分灵敏度。
测量时光电阴极为一极，其它各电极连在一起为另一极，在其间加上 100〜300V 电压，如图2-3所示。
照在阴极上的光通量通常选 在10-9-10-2lm 的数量级，因为光能量过小会由于漏电流的影响而使光电流的测量准确度下降， 而光能量过大也会引起测量误差图2-3光电倍增管阴极灵敏度测量光电倍增管的特性参数包括灵敏度、电流增益、光电特性、阳极特性、暗电流、时间响应 特性、光谱特性等等。
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光电阴极实验报告院系：电子工程与光电技术学院专业：真空电子技术班级： 09046201姓名：李子龙（0904620114）唐少拓（0904620119）张伦（0904620124）完成时间： 2013.1.10指导老师：张俊举实验一 光电阴极光谱响应测试1. 实验目的通过本实验，了解光电阴极工作原理，掌握相关实验器件的使用方式，学会测试光电阴极的光谱响应实验原理光电阴极的光谱响应，或者光谱响应特性，是阴极的光谱灵敏度随入射光谱的分布。
具体来说，若照射到阴极面上的单色入射光的辐射功率为()λW ，阴极产生的光电流为()λI ，则阴极的光谱灵敏度为将阴极对应入射光谱中每一单色光的光谱灵敏度连成一条曲线，便得到了光谱响应曲线。
本实验采用图2所示的实验装置，实验基本框图如图1。
用单色仪对光源辐射进行分光，用光电阴极测量单色光，得到输出电流()λI ，根据表标定的光功率用公式)()()(λλλW I S =计算后得到光电阴极的光谱响应度，最后画出光谱响应曲线。
图1 光电阴极光谱响应度测试装置2. 实验仪器简介1. 由光源（氙灯、氘灯和溴钨灯）2. 电源3. 光栅单色仪4. 光电流计5. 工控机等组成实验器件及其相关：a)光源在进行光谱响应测试时，首先要选取合适的辐射源。
本测试辐射源选用GY-9型氢氘灯（GY-10高压球形氙灯）和GY-1型溴钨灯，以获得相应范围的单色光，通过组合使用，能够在200～1600nm范围内有合适的光功率。
实物如图3.1所示：图2 测试所需光源及其电源外形图氘灯/氙灯用来产生近紫外光谱，溴钨灯则产生可见及近红外范围内的光谱，测试时，根据测试要求选用其中的一种或几种。
b)光栅单色仪光栅单色仪的作用是将复色光色散，从而得到光谱范围内的单色光，其突出的优点是波段范围宽广，在全波段色散均匀，单色光的波长可以达到非常精确的程度。
本测试实验所采用的是北京赛凡光电公司的71SW301型光栅单色仪。
实物如图3所示：图3 71SW301型光栅单色仪外形图该单色仪的光学系统出、入口垂直分布，焦距为300mm ，仪器采用电子细分技术，使扫描时最小步距角能够达到0.00625nm （1200g/mm 光栅）。
光栅单色仪旋转台上有3块光栅，配置分别为1200g/mm 、p λ=300nm ；600g/mm 、p λ=750nm 和300g/mm 、p λ=1250nm ，可以方便地实现较宽范围内的扫描。
单色仪光路如图3.3所示:图4 71SW301型光栅单色仪原理图入射到光栅单色仪的自然光或复色光，经入射狭缝S1后投射到平面反射镜M1上，再投射到凹面反射镜M2上，M1处于M2的聚焦面上，因此，经凹面反射镜M2反射后的光束为平行光束，这平行光束经平面光栅G 分光后，分成各种单色光，投射到凹面反射镜M3上，最后经分光镜M4分光后从出口S2出射。
凹面反射镜和平面反射镜的相对位置是固定的，这样能够确保较窄范围的单色光从出口射出。
如图5所示，赛凡光电公司提供了单色仪控制程序，用户可以用该程序切换光栅和改变出射光的波长。
图5 单色仪控制系统界面图c)光电流计光谱响应测试要求获得光电阴极的输出电流，为此采用了本课题组自行设计的PH-5型智能微光电流计进行输出电流的测量，实物如图3.3.5所示。
图6 PH-5型智能微光电流计外形图该电流计具有测量精度高，测量误差小等特点，可实现光电压和光电流的测量，并具有串口输入端，可实现计算机的控制和数据读取。
3.实验步骤①检查系统连接，特别检查电源连接、光源连接、串口线的连接、光电流计的连接。
如果以上检查确定无误，把系统插头与电网相连。
②根据测试需要选用光源，打开氢氘灯（氙灯）和溴钨灯光源，调整光源位置，使灯通过聚光镜成像在单色仪入射狭缝S1上，预热十分钟后按下光栅单色仪的开关（此时按钮为红色高亮状态）。
③根据测试需要，选择光栅单色仪的入缝宽度和出缝宽度（0.2mm），此时要注意入缝宽度必须要和出缝宽度保持一致。
④将光电阴极的光敏面对准出射狭缝S2，打开光电阴极电源和光电流计电源。
⑤启动单色仪控制软件，调整单色仪出射光波长，波长每隔10nm记下光电阴极的入射波长及光电流计上相应波长的输出电流值。
记录波长范围400nm-1100nm。
⑥代入公式2.1计算出光谱响应度)S，对数据进行归一化计算，并列出表(格，如表1所示。
⑦绘制出光电阴极的相对光谱相应曲线。
⑧测试完毕后，首先关闭电源开关，然后再关闭总开关。
4.实验结果5.实验感想本次实验是以观察实验为主，实验结果基本符合理论，通过观操作过程，分析实验结果，大家一起分析实验结果，结合理论与实验，我组同学基本掌握了实验器件的操作方式，了解了光电阴极的光谱响应特性，并培养了动手能力与合作能里，为将来自己的亲手操作打下了坚实的基础。
通过实验大家受益颇多。
附件：表2 狭缝为0.2mm时测量的入射波长的光功率实验二利用质谱仪分析真空系统残余气体成分1实验目的通过本实验，培养学生掌握超高真空系统工作原理以及质谱仪的使用方法，熟悉仪器的操作规程，并对真空系统残余气体进行测试。
2实验原理真空系统是由真空泵、真空计、真空腔室、连接元件（阀门、法兰）等，按一定要求组合而成，并具有所需抽气功能的抽气装置。
它的职能是在指定的时间、空间内获得真空，保持真空，确保系统内某项工艺过程或物理过程的实施。
真空系统的残余气体成分对所实施的工艺或物理过程具有重要影响，通过测试、分析和掌握残余气体成分，可以为如何消除或抑制残余气体对工艺或物理过程造成的影响提供技术依据。
四极质谱仪是分析真空系统残余气体的工具。
四极质谱仪以离子源、质量分析器和离子检测器为核心。
离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。
电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。
它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。
质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子，按质荷比m/e大小分离的装置。
分离后的离子依次进入离子检测器，采集放大离子信号，经计算机处理，绘制成质谱图。
图1 质量分离器原理图2 离子检测器原理真空系统与四极质谱仪的逻辑关系如图3所示。
实验过程中，首先对真空系统进行烘烤，除去系统中深层吸附的分子；然后利用真空泵抽出真空系统的气体。
在对真空除气和烘烤过程中，利用四极质谱仪对真空系统进行监测，获得真空度的变化情况。
图3 残余气体分析系统结构3实验仪器四极质谱仪的安装分软件硬件系统安装和软件安装两步进行，实验采用英国海德HAL3F 四极质谱仪，气体分析系统如图4所示.图4 典型的气体分析系统示意图完整的安装步骤如下：1) 安装RGA（残余气体分析）探针到真空腔中；2) 安装控制电路模块；3) 连接控制电路模块和外部机械手；4) 通过电子通信连接外部机械手和探针；5) 将控制电路模块连接到计算机上；6) 安装质谱分析仪的测试软件；软件是质谱计自带的，可以直接安装到工程机中，减少了很多工作量，软件安装完成后，人机交互界面如图5所示。
图5四极质谱计软件界面在实验过程中，可以看见探测到的谱图，还可以根据需要自己选择显示方式，是很方便的质谱仪器。
在我们进行热清洗和激活过程中，都可以用来测量真空室中的气体成分和每种成分的分压强，对研究阴极清洗和激活有很大的帮助。
4实验步骤(1) 开启真空系统✧逐个打开机械泵，听每台机械泵启动的声音，无异常；✧打开前级真空计；✧确保前级规气压小于2Torr（对于非复合式分子泵应小于20Pa）；✧逐个启动分子泵，听每台分子泵启动的声音，无异常；✧分子泵在5分钟内达到全速，否则需要停机；✧在分子泵达到全速后方可启动高真空规；（2）开启四极质谱仪（3）关闭四极质谱仪（4）关闭真空系统✧关闭真空系统内的其他仪器设备，温度小于35度；✧关闭高真空规✧关闭分子泵✧确保分子泵转速小于30%，或已经关闭电源超过10分钟；✧关闭前级规✧关闭机械泵5实验结果在实验开始前，测得真空环境中气体的分布如下：试验后，测得真空环境中气体的分布如下：由以上两图可知：氢气的成分一直很高，这是因为氢气的分子量最小，不易被抽出。
而水蒸气的成分在实验前后变化很大，这是因为温度升高使仪器内部的水分子蒸发出来，而变化比较明显的是一氧化碳和二氧化碳，这应该是氧化和分解作用造成的。
6 讨论及感想有实际实验可知残余气体成分中密度往往分布不均匀，而这些残余气体成分与又与许多因素有关。
由于每一种气体的性质不同，使得其在真空环境中存在性质也不相同，这就造成了这些残余气体成分中密度分布不均匀。
而影响其密度的因素主要有真空度、分子量、温度等。
通过本次试验，我们不仅熟悉了质谱仪在气体成分分析中的作用，同时也学会了如何对实验中存在的问题进行分析，以及进一步探索答案，这对我们以后的学习是非常重要的，可以说是让我们受益匪浅！再次感谢老师给予我们这样一次机会。
实验三光电阴极制备1.实验目的通过本实验，使学生对光电阴极的制备有更深入的了解，为下一步的深入研究提供必要的参考，并培养学生掌握超高真空系统工作原理，并对真空系统残余气体进行测试。
2.实验原理当光照射材料表面时，如果入射光的能量足够大，能使材料内部的电子获得足够大的能量而从体内逸出，这种现象称为外光电效应，也叫光电发射。
从材料内部发射出来的电子称为光电子，光电子所形成的电流称为光电流，而能够利用外光电效应发射光电子的材料称为光电阴极。
要制备高性能的光电阴极，需要较高的技术要求，其中最关键是高性能阴极材料和原子级清洁表面的获得以及优化的阴极激活工艺。
2.1 激活工艺激活工艺是NEA光电阴极制备过程中的重要内容，是决定光电阴极灵敏度和稳定性的主要因素。
光电阴极的激活是指对原子级清洁的材料表面进行处理，使其表面真空能级降低，达到有利于电子逸出的NEA状态的过程。
激活过程中通常把Cs、F或者Cs、O按照一定的配比和顺序交替覆盖在材料的表面，其中Cs、O激活源由于激活的阴极性能更优而成为了激活源材料的首选。
目前，普遍采用的激活方法为高-低温两阶段激活法，在一次温度相对较高的退火激活过程后再进行一次温度相对较低的退火激活，可将阴极的灵敏度提高30％左右。
a)表面清洁工艺生长好的GaN阴极材料由于暴露在大气中，会受到不同程度的碳沾污，这样其表面就会存在碳化物和自然氧化物，若不加以处理会严重影响阴极的激活。
阴极表面的沾污物会阻止激活时Cs、O和阴极表面的结合，阻止有效Cs、O激活层的形成，会在阴极表面形成很高的界面势垒，阻碍光电子逸出。
获得原子级清洁的表面是制备高性能光电阴极的先决条件，为了获得原子级清洁的阴极表面，普遍采用的方法是先进行化学清洗，后送入真空系统进行净化处理。
化学清洗的主要作用是脱脂，去除表面氧化物等杂质和消除机械抛光给样品表面造成的缺陷，但化学清洗并不能保证材料达到原子级清洁表面，而且在装样品到真空系统时还要暴露一次大气，因此在真空系统中要进一步的净化处理。