Если ток течет поперек струи плазмы, а магнитное поле действует поперек направления и тока и движения плазмы, то в соответствии с известными из школьного курса законами физики на поток плазмы будет действовать вдоль его оси постоянная ускоряющая сила (этот принцип широко используется в так называемых электромагнитных насосах для перекачивания жидких металлов). Направление этой силы определяется известным правилом левой руки, которое используется обычно в случае электродвигателя. Это не удивительно, потому что
такой плазменный двигатель и представляет собой, по существу, аналогию обычного электродвигателя, в котором роль вращающегося якоря играет текущая плазма1).
В принципе возможно создание аналогичного двигателя, работающего не на постоянном, а на переменном токе, что может дать некоторые эксплуатационные преимущества; в случае переменного тока направление магнитного поля должщ), очевидно, также изменяться при изменении электрического поля, чтобы ускоряющая лоренцова сила сохраняла одно й то же нужное направление. Ускорители плазмы подобного рода уже испытывались.
«Обращение» двигателя, как известно, дает генератор тока, что верно и в случае плазмы: обращенный плазменный двигатель и есть, по существу, плазменный или маг-нитогидродинамический, как его обычно называют, генератор тока (магнитное поле будет отклонять положительные ионы к одному, а электроны — к другому полюсу такого генератора, отчего во внешней цепи потечет ток).
|
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.