Никола Тесла - НИКОЛА ТЕСЛА. ЛЕКЦИИ. СТАТЬИ.

Среди фактов, которые я имел честь довести до сведения, есть один, представляющий большой научный интерес и немалое практическое значение. Я имею в виду вкратце уже описанною мною демонстрацию отражения.

Поскольку в процессе работы с вакуумными лампами и трубками мне часто приходилось получать результаты, которые, насколько я мог судить, невозможно убедительно объяснить никакой теорией колебаний, поэтому я приступил к исследованиям, хоть и неохотно, но ожидая обнаружить, что причиной полученных эффектов является поток материальных частиц. У меня было много свидетельств существования таких потоков. Об одном из них я упоминал при описании электрического способа откачивания трубки. Я обнаружил, что подобная откачка происходит намного быстрее, если стекло по сравнению с толстостенной трубкой очень тонкое — полагаю, из-за лучшего прохождения ионов. При очень тонком стекле достаточно нескольких минут откачки, тогда как в случае толстого стекла или очень большого электрода зачастую требуется час и более. В соответствии с этой идеей я, стремясь добиться наиболее эффективной работы, выбрал прибор и обнаружил, что с каждым шагом моя гипотеза все больше подтверждается, а моя уверенность растет.

Поток обладающих большой скоростью частиц непременно должен отражаться; и, полагая, что первоначальная идея верна, я был вполне подготовлен рано или поздно продемонстрировать это свойство. Считая, что чем меньше угол падения, тем полнее отражение, я с самого начала исследований выбрал трубку, или лампу, b, формой, показанной на рис. 1, сделанную из очень толстого стекла, причем ее выдували так, чтобы дно было как можно тоньше. Преследовались две очевидные цели: ограничение излучения через боковые стенки и облегчение его прохождения через дно. В верхней части, примерно в дюйме под узкой шейкой n, располагается единственный электрод е в форме диска, диаметр которого чуть меньше диаметра трубки. Входной проводник с обернут длинной лентой w с тем, чтобы предотвратить растрескивание при образовании искр в точке входа проволоки в стекло. По ряду при- чин полезно хорошенько обернуть шейку и прилегаю- щую часть трубки, а на узкую шейку поместить уплотнение. Иногда для подобных трубок с одним вы- водом я применял электростатический экран. В дан- ном примере в качестве экрана нанесена бронза s чуть выше алюминиевого электрода и почти до обертки провода, так что конец обертки всегда видно. Либо внутри трубки, повыше электрода, размещают не- большую алюминиевую пластину, рис. 2. Электроста- тический экран практически удваивает эффект, так как отсекает пространство над собой от любого воз- действия. Кроме того, если принять, что излучение в стороны ограничено очень толстым стеклом, и за счет отражения большая его часть поступает ко дну, как я тогда предполагал, то очевидно, такая трубка должна быть намного эффективнее обычных. Действительно, быстро выяснилось, что по силе воздействия на чувст- вительную пластину трубка почти в четыре раза пре- восходила сферическую лампу с эквивалентной площадью воздействия. Подобного рода трубка также хорошо подходит для работы с двумя контактами, когда наружный электрод е1 размещен так, как показано пунктирными линиями на рис. 1. Если стекло толстое, то поток достаточно параллельный и сфо- кусированный. Помимо этого, если трубку сделать как можно длиннее, то можно будет исполь- зовать очень высокие потенциалы, работа с которыми при коротких трубках неосуществима.

Применение высоких потенциалов очень важно, так как позволяет значительно сократить время экспозиции и воздействовать на пластину с намного больших расстояний. Я пытаюсь точнее определить связь потенциала с воздействием на чувствительную пластину. По-моему, необходимо отметить, что следует использовать алюминиевый электрод, так как платиновый электрод, который до сих пор настойчиво применяют, дает худшие результаты, и трубка выходит из строя через сравнительно короткий период времени. Возможно, некоторые экспериментаторы испытывают трудности в поддержании достаточно постоянного вакуума, причина которых в особом процессе абсорбции в трубке — на него ясно указывал в самом начале Крукс, — и вследствие которого вакуум может возрастать при непрерывной работе. Мною найден удобный способ предотвращения этого: Экран или алюминиевую пластину s, рис. 2, размещают непосредственно над оберткой входного проводника с, но на некотором расстоянии от конца трубки. Верное расстояние можно определить только опытным путем. Если оно выбрано правильно, то при работе трубки обертка w нагревается, и временами через нее проскакивают яркие искорки от провода с к алюминиевой пластине s. Прохождение такой искры приводит к образованию газа, который слегка ухудшает вакуум. Вот таким образом, с помощью небольшой уловки, можно постоянно поддерживать необходимый вакуум. В трубке, показанной на рис. 1, можно добиться такого же результата посредством обертки, которую продлевают настолько глубоко внутрь, что во время нормальной работы трубки обертка так разо- гревается, что высвобождаются газы до необходимого количества. Для этой цели удобно, что- бы экран из бронзового покрытия s был нанесен и чуть ниже обертки, что дает возможность наблюдать за искрой. Однако, есть много иных способов обойти эту трудность, которая может досаждать тем, кто работает с недостаточно совершенными устройствами. Для обеспечения на- илучшего режима работы экспериментатору следует обратить внимание на различные отмечен- ные мною прежде стадии, через которые проходит трубка в процессе откачки. Во-первых, необходимо следить, что при наиболее заметном проявлении явлений Крукса из электрода вы- рывается красноватый стример, вначале почти полностью охватывающий электрод. Вплоть до этого момента трубка практически не оказывает воздействия на чувствительную пластину, хо- тя стекло очень горячее в точке соударения. Постепенно красноватый стример исчезает, и как раз незадолго до его исчезновения трубка начинает входить в близкий к рабочему режим, но все-таки воздействие на пластину слишком слабо. Теперь появляется белый или даже синева- тый стример, и спустя некоторое время стекло на дне трубки приобретает глянцевый блеск. На- грев все усиливается, по всей трубке идет предельно яркая фосфоресценция. Можно посчитать, что трубка в таком состоянии готова к работе, но внешние проявления зачастую обманчивы, и прекрасная трубка так и не работает. Даже при затухании белого или синего стримера и разо- греве стекла на донышке почти до расплава эффект на пластине очень слабый. Но на этой ста- дии внезапно на дне трубки появляется изменяющийся знак в виде звезды, как будто электрод источает капли жидкости. С этого момента мощность трубки возрастает во много раз, и для по- лучения наилучших результатов ее необходимо удерживать именно в этом режиме. Могу, одна- ко, отметить, что утверждения о том, что вакуум Крукса недостаточно высок для получения эффектов Рентгена, не совсем верны. Ведь и явления Крукса также не получаются при опреде- ленной степени вакуума, но проявляются даже при плохом вакууме, но при достаточно высоком потенциале. Это справедливо и для эффектов Рентгена. Естественно, для проверки необходи- мо предпринять меры к тому, чтобы не перегреть трубку при повышении потенциала. Этого лег- ко добиться, если при его увеличении уменьшить число импульсов или их длительность. Для подобных экспериментов лучше с индукционной катушкой вместо вибрирующего прерывателя применять вращающийся коммутатор. Изменение скорости коммутатора, а также регулировка длительности контакта, позволяют настраивать режим работы в соответствии со степенью ва- куума и приложенного потенциала.