Правда, степень ионизации этой плазмы обычно относительно» невелика, ибо сравнительно невелика и ее температура. Чтобы повысить степень ионизации с целью обеспечения больших возможностей электромагнитного воздействия на плазму, нужно, очевидно, повысить ее температуру. Как можно этого добиться?
Один способ достижения указанной цели используется в обычных электродуговых двигателях. Для этого достаточно увеличить давление воздуха, окружающего дугу, так как это позволяет повысить плотность электрического тока между электродами дуги и соответственно количество электрической энергии, сообщаемой в виде тепла вытекающей струе. Еще больший эффект может быть получен, если заменить газ жидкостью. Так, например, для этой цели часто в дуговую камеру подают воду, причем вводят ее через форсунку по касательной к камере, так что она образует вихрь, внутри которого располагается дуга. Часть воды испаряется и выбрасывается в виде струи плазмы, а остальная часть отводится, осуществляя, таким образом, охлаждение дуговой камеры и сопла. Можно, наконец, повысить температуру дуги, уменьшив сечение канала для течения плазмы, и, таким образом, сжав ее.
Обычно в плазменных двигателях этого типа дуга располагается не поперек дуговой камеры, а вдоль нее. При этом один из электродов, катод, выполняется, как и обычно, в виде стержня, тогда как анод представляет собой кольцевую пластину, через внутреннее отверстие которой плазма вытекает в сопло и затем наружу.
|
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.