Как и в обычных электротермических двигателях, о которых шла речь в предыдущей главе, и здесь есть центральный катод и кольцевой анод, образующий сверхзвуковое реактивное сопло с привычной формой сопла Лаваля (рис. 50). Однако снаружи сопла можно видеть индукционную катушку, она-то и создает внешнее осевое магнитное поле; «внутреннее» поле создается самим током, текущим в плазме, которая генерируется электрической дугой (двигатели, в которых внешнего поля нет, получили название «термоионных», они близки по характеру рабочего процесса к «магнитоплаз-модинамическим»). Описываемый двигатель иногда называют в литературе также «гибридным», считая его своеобразной «помесью» дугового электротермического и электромагнитного; действительно, в нем плазма разгоняется
и в результате обычного газового (аэродинамического) давления, и под действием давления магнитного. Схема, иллюстрирующая возникновение лоренцовой силы, ускоряющей плазму при ее течении во внешнем магнитном поле, показана на рис. 51. Эта сила возникает в данном случае в результате взаимодействия с внешним магнитным полем так называемого поля Холла и токов Холла, появляющихся в плазме (о них уже упоминалось выше). Эффект Холла, названный по имени обнаружившего его американского ученого, заключается в том, что при пропускании электрического тока вдоль металлической пластинки, помещенной в магнитное поле, на боковых гранях этой пластинки возникает разность электрических потенциалов и, таким образом, поперечный ток Холла.
|
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.