To determine the fraction of 30 keV hydrogen atoms that were ionized by the Lorentz force in a magnetic field up to 60 kG, we performed a direct measurement, unlike the experiment of Sweetman who evaluated the neutral flux following charge exchange. The beam of neutral hydrogen atoms was obtained from charge exchange of a 30 keV proton beam on a supersonic jet of carbon dioxide in a vacuum of residual pressure 5 × 10−7 torr; the beam strength, measured with a small inertial calorimeter (thermocouple) calibrated by an ion beam, was nearly constant during the magnetic pulse. Electrons were removed by a weak electric field. The ions were measured with three collectors (before, in and after the central magnetic field of 2.2 cm radius); at fields above 25 kG all the ions appeared at the central collector that had a sensitivity 0.5 nA. At fields of 55 to 60 kG, the fraction (5 to 4) × 10−4 of the hydrogen atoms were ionized by Lorentz ionization, that is an ion current about 0.05 μA and an equivalent neutral current about 100 μA. From 32 to 51 kG, ionization is from the state n=9, for larger fields from n=8.
30 keVの水素原子が60 kGまでの磁場中でローレンツ力により電離された割合を決定するため、我々は電荷交換後の中性粒子束を評価したSweetmanの実験とは異なり、直接測定を行った。中性水素原子ビームは、残留圧5 × 10−7 torrの真空中で、30 keV陽子ビームを二酸化炭素の超音速ジェットと電荷交換させることにより得られた。ビーム強度は、イオンビームにより較正された小型慣性熱量計（熱電対）で測定され、磁場パルス中ほぼ一定であった。電子は弱い電場により除去された。イオンは3つのコレクタ（半径2.2 cmの中心磁場領域の前、内部、後）で測定された。25 kG以上の磁場では、すべてのイオンが感度0.5 nAの中心コレクタに現れた。55〜60 kGの磁場では、水素原子の割合（5〜4）× 10−4がローレンツ電離により電離された。すなわち、イオン電流は約0.05 μA、等価中性粒子電流は約100 μAであった。32〜51 kGでは、電離はn=9の状態から生じ、より大きな磁場ではn=8から生じる。