Идея аккумулятора, как и всякого устройства для непосредственного преобразования химической энергии в электрическую, очень проста и логична; она основана на том обстоятельстве, что в ходе химических реакций в качестве их своеобразных «полупродуктов» образуются электрически заряженные частицы — ионы и электроны. Не проще ли попытаться прервать ход реакции и использовать эти заряды для создания электрического тока (для этого необходимо их разделить и заставить течь в нужном направлении)? Ведь идти по обычному пути, это значит позволить образовавшимся зарядам снова нейтрализоваться в результате образования конечных продуктов закончившейся реакции с выделением тепла, а затем с большим трудом и малой эффективностью преобразовывать это тепло в электричество.
Однако обычные аккумуляторы обладают серьезными недостатками, не позволяющими рассчитывать на то, что они могут быть использованы для длительного питания электроракетных двигателей. Главный недостаток связан с тем, что «топливом» обычных аккумуляторов являются их расходуемые при работе электроды. Это, естественно, ограничивает продолжительность действия аккумулятора, не зря они названы именно «аккумуляторами» — отдаваемая энергия должна быть заранее накоплена, аккумулирована внутри аккумулятора. Кроме того, электроды изготовляются из довольно дорогих металлов — свинца, цинка, серебра, кадмия и др.
|
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.