壁面二次電子發(fā)射對SPT鞘層及近壁傳導的影響研究.pdf

1、穩(wěn)態(tài)等離子推進器（SPT）是一種最成熟、應用最廣的電推進發(fā)動機，我國正積極開展研究電推進技術的應用。體積很小的推進器通道內(nèi)部有著十分復雜的物理現(xiàn)象，對其進行的理論研究是十分必要的。在發(fā)動機壁面和通道等離子區(qū)域之間存在著等離子體鞘層，此三者之間存在很強的耦合關系。本文研究了電子和壁面作用時的最重要物理現(xiàn)象——二次電子發(fā)射，并在建立二次電子發(fā)射模型的基礎上分析了徑向離子束流、通道壁面特性對鞘層和近壁傳導的影響。
　　電子和固體壁面發(fā)生

2、作用時會產(chǎn)生二次電子發(fā)射現(xiàn)象，由于SPT的面容比很大，二次電子發(fā)射會對發(fā)動機通道內(nèi)部的物理機制產(chǎn)生很大的影響，尤其會對鞘層特性產(chǎn)生很大的影響，所以建立合理的二次電子發(fā)射模型不僅本身具有很強的物理意義，且對于后續(xù)的鞘層建模也是必不可少的。在分析材料二次電子發(fā)射過程和現(xiàn)有二次電子發(fā)射模型的基礎上，我們提出了改進后的二次電子發(fā)射模型，改進后的二次電子發(fā)射模型很好地符合了實際的二次電子發(fā)射特性，且在鞘層模型中有著更好的數(shù)值特性。
　　鞘層

3、在SPT通道內(nèi)部扮演著十分重要的角色，然對于其的實驗測量是很困難的。為了研究鞘層以及其對于SPT其它特性的影響時，我們用動力學方法對鞘層進行了數(shù)值建模，壁面處的邊界條件為二次電子發(fā)射模型。在此基礎上我們分析了徑向離子束流和通道壁面特性對鞘層的影響，同時簡要分析了鞘層振蕩機理。
　　SPT通道內(nèi)的電子傳導決定了其軸向電勢分布，近壁傳導在電子輸運機制中的作用是十分重要的。我們模擬了單電子運動，統(tǒng)計得到了近壁傳導電流密度沿徑向的分布。定