Практические рекомендации.

При выборе покупки или самостоятельном изготовлении люстры Чижевского следует учесть ряд основных требований к электрическим характеристикам и конструктивным особенностям устройства.

1. Естественно главным параметром является способность люстры обеспечить необходимую высокую концентрацию аэроионов. Но не просто обеспечить, а еще обладать достаточной нагрузочной способностью.

Сам Чижевский отмечает, что вблизи массивных металлических предметов или человека концентрация отрицательных аэроионов, эмиттируемых электроэффлювиальной люстрой, резко уменьшается. Как уже говорилось – физико-химические процессы, происходящие при работе люстры Чижевского, все ещё мало изучены. По крайней мере в открытой печати такой информации нет. По наблюдениям автора уже на расстоянии полуметра от поверхности тела человека концентрация отрицательных аэроионов начинает интенсивно уменьшаться. Причем чем это уменьшение проявляется сильнее вблизи больных и слабее вблизи относительно здоровых людей.

В своих опытах с электроэффлювиальной люстрой Чижевский применял однофазный 50Гц масляный трансформатор мощностью около 1 кВт и однополупериодный выпрямитель на высоковольтном кенотроне (ртутном вентиле). Такой блок питания имел десятикратный запас по мощности (токовой нагрузке) для двухметровой люстры и определялся в первую очередь габаритной мощностью самого силового трансформатора [1,8].

В современных высоковольтных блоках питания самым слабым звеном, с точки зрения нагрузочного тока, является умножитель напряжения. Желательно, чтобы при выходном напряжении 50кВ он мог отдать во внешнюю нагрузку ток до 0,5-1 мА.

Проверить нагрузочную способность люстры Чижевского просто. Достаточно приблизиться к полотну-автоэмиттеру люстры на расстояние 10-20 см (до появления шипящего звука уверенно различимой громкости) и контролировать астатическим киловольтметром высокое напряжение на полотне. Если напряжение не меняется – нагрузочная способность достаточная. В противном случае будет наблюдаться резкое понижение высокого напряжения или пульсация от исходного напряжения до почти нуля с периодом от долей до нескольких секунд

2. В конструкции люстры Чижевского очень важно не допускать электрических утечек, например, в форме кистевого скользящего разряда*) с неизолированных или недостаточно изолированных участков высоковольтной электрической цепи и коронирующих разрядов**). Эта задача решается тщательной герметической изоляцией всего высоковольтного электрического тракта и отдельных металлических элементов крепежа не соединенных электрически с общей массой схемы.

В области высокой напряженности электрического поля провоцировать коронный разряд могут не только отдельные металлические элементы крепления (металлические опорные стойки, крепежные винты с гайками, шурупы-саморезы), коронировать могут жировые отпечатки пальцев на изоляционной поверхности, остатки флюса. Со временем в этих местах на поверхности образуется электрически проводящий нагар, который станет источником интенсивного кистевого и даже дугового разряда. Дуговой разряд в свою очередь приведет к синтезу озона и интенсивной коррозии металлических компонентов люстры. Кроме того дуговой разряд может стать интенсивным источником электромагнитных помех, которые приведут к сбою в работе электронных устройств (компьютеров, медицинских приборов и др.).

*)Кистевой разряд - одна из форм электрического разряда в газах; возникает в случае сильного неоднородного поля при разряде с острия или поверхности большой кривизны. По характеру элементарных процессов кистевой разряд близок к начальной стадии искрового разряда и отличается от него тем, что пучок искр (кисть), расходящийся от острия, не достигает электрода противоположной полярности. Эта и ряд других особенностей позволяют рассматривать кистевой разряд как коронный разряд на острие с резко выраженными прерывистыми явлениями. При понижении напряжения кистевой разряд переходит в обычный коронный разряд

**)Коронный разряд (корона) - электрический разряд в газе, возникающий при давлении не ниже атмосферного, если электрическое поле между электродами (в виде остроугольных выступов, тонких проводов и т.д.) неоднородно. Проявляется в виде свечения ионизованного газа в приэлектродной области. Бледно-голубое или ультрафиолетовое свечение разряда по аналогии с ореолом солнечной короны дало повод к названию. Помимо излучения в видимой, УФ (гл. обр.), а также в более коротковолновой частях спектра, коронный разряд сопровождается движением частиц газа от коронирующего электрода (т. н. электрическим ветром), шелестящим шумом, иногда радиоизлучением, химическим. реакциями (например, образованием озона и окислов азота в воздухе). При постоянном напряжении различают корону униполярную (положительную или отрицательную в зависимости от знака коронирующего электрода) и биполярную, когда коронируют два электрода.

3. Эмиссионная способность люстры Чижевского экспоненциально зависит от работы выхода из металла автокатодов и тока от напряженности поля в приповерхностной области острия автокатода. В свою очередь напряженность поля в прикатодной области формируется кривизной поверхности эмитирующей электроны – форм-фактором автокатода. В таблице 7 приведены значения форм-фактора  для автокатодов различной конфигурации. Хотя приведенные значения вычислены для автокатодов малых геометрических размеров с радиусами кривизны менее 1 мкм но, тем не менее, эти данные позволяют оценить эмиссионную эффективность той или иной конструкции автокатода для люстры Чижевского, рис.8.

Рис.8. Формы наиболее распространенных автокатодов в вакуумной технике.

Таблица 7. Значения форм-фактора  для автокатодов различной конфигурации в вакуумной технике.
 = R/r(R – r)	Для сферически-симметричной системы электродов (А – рис.8)
 =1/r ln(R/r)	Для катодов в форме коаксиальных цилиндров (Б – рис.8)
 =2/r ln(2R/r)	Для катодов - острий, в форме параболы вращения (В – рис.8)
 =1/(2Rr)1/2	Для протяженного плоского катода с поперечным сечением в форме параболы (Г – рис.8)

Например, оценить что эффективнее: применение материала с работой выхода в 1,5 раз меньшей или повышение отрицательного напряжения в 1,5 раз?

Пусть изначально Ф=4,5 эВ (для большинства металлов), r=10^-5см, R=10см, Ө=1,0 (для простоты), U=4*10³В.

Напряженность поля для такой системы с острийным автокатодом по формуле (2) составит:

Е=2 * 4*10³В/10^-5 * ln(2*10⁶) = 5,5*10⁷В/см

В соответствии с формулой (1) плотность автоэмиссионного тока для Ф=4,5 эВ и U=4*10³В составит:

J=7,34*10³А/см²

Теперь если для острия берется материал с работой выхода в 1,5 раз меньше, плотность автоэмиссионного тока составит:

J=2,45*10⁶А/см² т.е. в 333 раза больше;

Повышение высокого напряжения в 1,5 раза приведет к росту плотности автоэмиссионного тока:

J=8,62*10⁵А/см² т.е. в 117 раз.

Подобным образом можно оценить и эффективность металлических острий по их кривизне r.

В своих люстрах Чижевский в качестве автокатодов применял заостренные стержни (гвозди). При этом размеры люстр, в зависимости от требуемой производительности, составляли от 1 до 100 кв. м. Форма гвоздей-автокатодов является далеко не идеальным вариантом.