Шелест гранаты. Издание второе, переработанное и дополненное

Любому специалисту (и мне тоже) случалось делать заявления, вспоминая которые, приходится краснеть. Не всегда это свидетельствует о недостатке знаний, просто без достаточного обдумывания срывается с языка то, что лишь на первый взгляд кажется очевидным. Если сквозь рев уязвленного самолюбия прислушаться к контраргументам и с улыбкой сказать: «Вы правы!» — в большинстве случаев оппоненты не станет насмешничать, потому что и сами не раз оказывались в таком положении. К сожалению, ситуация была обострена обеими сторонами. Монолог Затычкина состоял из описаний всевозможных признаков уважения, оказанных ему при самых разнообразных обстоятельствах. Словоблудие утомляло и, достав подготовленные для отправки экземпляры, я спросил: «Так вы будете подписывать или нет? Меня устроит любое ваше решение!». Торопливо схватив ручку, Затычкин все подписал, но оставил за собой последнее слово: «Имейте в виду, я не дам вам отправлять заявки на ничего не стоящие изобретения!». Самым благоразумным в этой ситуации было промолчать, хотя адрес, по которому Затычкину следовало бы посоветовать пройти с его оценками значимости изобретений, общеизвестен. Тугой больше не настаивал на включении Затычкина в изобретения и публикации.

…В мастерской не требовали, чтобы чертежи деталей дрейфовой трубки были выполнены уж очень аккуратно, но систему допусков и посадок пришлось повторить, иначе изготовленное было бы невозможно собрать. Весьма полезным было знакомство с керамическим производством — для трубки требовались изоляторы больших размеров. Прошло около года, когда монтаж трубки, был завершен (рис. 4.2). Примерно к этому же сроку была готова и схема питания. Наконец, была нажата кнопка запуска дрейфовой трубки, наполненной самым дешевым газом — окружающим воздухом. Как и следовало ожидать, первые включения были неудачными — луч осциллографа прочерчивал раз за разом нулевые линии. Это была какая-то мистика, ведь все напряжения в схеме были тщательно измерены и соответствовали расчетным! Так продолжалось до тех пор, пока не пришла догадка проверить ток через ионный источник. Все прояснилось: электропрочность воздуха оказалась чрезмерной, разряд в нем хотя и зажигался, но в виде довольно редких импульсов (рис. 4.3). Переключая трубку в режим измерений в произвольный момент времени, «попасть на ионы» было весьма маловероятно! Наскоро был собран усилитель, который через разделительный конденсатор подсоединялся к источнику. Импульс тока усиливался, от его переднего фронта запускалась вся схема — присутствие ионов в пространстве дрейфа было гарантировано.

Рис. 4.2

Сверху: элементы конструкции дрейфовой трубки и приспособление для ее сборки. Внизу: дрейфовая трубка подготовлена к измерениям.

Но, наконец, трубка была «отожжена» и наполнена до давления в 16 атмосфер наиболее часто применявшейся для наполнения счетчиков смесью драгоценного гелия-3 с аргоном. Ток в ионном источнике сразу возрос и «ждущий» запуск стал не нужен. Поэтому-то счетчики и не наполняют только лишь «жадно хватающим» нейтроны гелием-3: ведь удобнее работать с более низким напряжением!

Рис. 4.3

Сверху: осциллограмма тока разряда при работе дрейфовой трубки, наполненной воздухом (электроотрицательным газом довольно высокой электропрочности). Разряд в таком газе был «несамостоятельным», лишь в редкие моменты ионизации газа фоновыми частицами наблюдались короткие «всплески» тока. Снизу: осциллограмма коронного разряда при работе дрейфовой трубки, наполненной смесью гелия-3 и аргона. Разряд стал «самостоятельным», ток возрос, значительна постоянная составляющая. Объяснение этого эффекта дано Ф. Пеннингом в 1928 г. Когда к газу, обладающему высоким потенциалом ионизации, добавляют примесь, потенциал ионизации которой ниже энергии возбуждения его метастабильного уровня, разряд в такой смеси начинает зажигаться при существенно более низкой напряженности поля. В основном газе, в отсутствие примеси, электроны между столкновениями не успевают набрать достаточную энергию, расходуя ее на только на возбуждение атомов. Если же примесь с требуемыми характеристиками присутствует, то ее атомы ионизуются при столкновении не только с электронами, но и с возбужденными ими атомами основного газа.

Казалось бы, в электрическом поле ионы должны двигаться с ускорением: ведь на заряженные частицы действует сила. Но в газе на своем пути ион испытывает огромное число столкновений с нейтралами, при каждом передавая им часть энергии, меняя направление движения. При давлении газа в несколько атмосфер, путь, проходимый между столкновениями (длина свободного пробега) в десятки миллионов раз меньше межэлектродного расстояния дрейфовой трубки. Отбор энергии в столкновениях приводит к изменению характера движения — ионы «дрейфуют» не с ускорением, а с постоянной скоростью, которая все же зависит от напряженности электрического поля.