 Что же касается материала ионизующей поверхности ионного источника, то он должен обладать большой работой выхода, вследствие чего для этой цели могут быть использованы такие материалы, как платина (работа выхода 5,2 эв), рений (5,1 эв), иридий (4,9 эв), вольфрам (4,5 эв), а также углерод (4,87 эв).
Очевидно, цезий может быть применен с любым из перечисленных
материалов, а, например, натрий только с платиной. Следует отметить,
однако, что максимальная работа выхода является важнейшим, но не
единственным требованием к материалу ионизующей поверхности. И вот
почему.
Что происходит с атомом рабочего вещества, превратившимся в ион на
поверхности ионного источника? Очевидно, положительный ион будет
удержан на этой поверхности под действием электростатических сил
притяжения. Чтобы он пскинул ионизующую поверхность (иначе ионы будут
осаждаться на ней и ионный источник начнет работать все хуже, пока не
перестанет действовать вовсе), нужно противопоставить энергии
электростатического притяжения какую-либо иную, большую по величине
энергию. Такой энергией должна стать тепловая энергия ионизующей
поверхности, т. е. эта поверхность должна быть нагрета до высокой
температуры, при которой адсорбированный на поверхности ион способен
преодолеть силу электростатического притяжения и покинуть ее.
|
Затем, очевидно, нужно добиться того, чтобы все атомы паров цезия обязательно столкнулись, по меньшей мере один раз, с поверхностью вольфрама. Ни один атом не должен ускользнуть от этого, ибо он приведет к снижению коэффициента ионизации, т. е. доли ионизованных атомов в их общем числе, и, следовательно, к ухудшению работы источника, его утяжелению и др.
Материал ионизующей поверхности должен обладать высокой температурой плавления. Этому требованию вполне отвечают вольфрам (температура плавления 3370° С), рений (3167° С), углерод (3550° С). Вот почему наиболее часто предполагается применение именно этих веществ, в особенности вольфрама.