В соответствии с законом Кулона, открывшего и исследовавшего это явление, указанные электростатические силы пропорциональны величине зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними. Вот эти-то силы и расталкивают электроны так, чтобы удалить их возможно дальше друг от друга, а это значит, что электроны вынуждены забираться под самый «потолок», к внешней поверхности проволоки. Но электроны можно заставить и перемещаться вдоль проводника организованно, в одном каком-нибудь преимущественном направлении. Для этого, как известно, достаточно включить проводник в электрическую цепь, т. е. приложить к нему некоторое электрическое напряжение (разность потенциалов). В результате в проводнике возникнет электрическое поле, и под его действием электроны будут смещаться в одну сторону — именно от катода к аноду. Величина этой электродвижущей силы равна произведению заряда электрона на напряженность электрического поля.
Но похожие явления будут, очевидно, происходить и в ионизованном каким-либо методом газе. Если такой газ окажется в сильном электрическом поле, то находящиеся в нем электроны начнут двигаться в одном направлении, а положительные ионы (отрицательные ионы, образованные путем присоединения к атому дополнительного электрона, будут, очевидно, двигаться так же, как и электроны, но их число обычно очень незначительно) в противоположном. При достаточной напряженности поля ускорение заряженных частиц может оказаться весьма значительным, как это требуется в случае реактивной струи ракетного двигателя.
|
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.