霍爾推力器緩沖區(qū)磁場設(shè)計(jì).pdf

1、隨著衛(wèi)星技術(shù)的迅速發(fā)展以及人類對(duì)太空探索的不斷加速，相應(yīng)為航天器提供機(jī)動(dòng)力的推進(jìn)技術(shù)也在不斷發(fā)展。電推進(jìn)裝置以其高效率高比沖等優(yōu)點(diǎn)，成為了世界各航天大國研究中心的熱點(diǎn)?；魻柾屏ζ魇请娡七M(jìn)裝置的一種，廣泛應(yīng)用于航天器的軌道提升、位置保持、姿態(tài)控制等飛行任務(wù)。
　　霍爾推力器是一種依靠通道內(nèi)的軸向電場加速并噴出離子流，并利用離子流的反沖作用產(chǎn)生推力的推進(jìn)裝置。對(duì)于第二代霍爾推力器，工作氣體主要在通道中完成電離，電離后的離子在加速區(qū)被電

2、場加速噴出。但部分能量較高的快電子會(huì)進(jìn)入緩沖腔提前與中性原子發(fā)生電離，即為預(yù)電離。一些研究結(jié)果顯示，隨著預(yù)電離率的提高，推力器放電電流低頻振蕩的幅度逐漸變小。并且，預(yù)電離率的提高會(huì)使快電子能量得到回收再利用，從而提高推力器的效率。本文圍繞著提高預(yù)電離的方式以及預(yù)電離增加后對(duì)推力器放電特性的影響等問題開展了相關(guān)工作。
　　首先，對(duì)推力器進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，主要是在推力器背板和緩沖腔陶瓷底板之間放置一個(gè)獨(dú)立勵(lì)磁的U型環(huán)狀磁極，增加緩沖區(qū)磁

3、場強(qiáng)度，使進(jìn)入緩沖腔內(nèi)的快電子能量盡可能多的得到回收再利用，以提高預(yù)電離率。
　　其次，對(duì)比U型磁極產(chǎn)生反向磁場、正向磁場以及產(chǎn)生反向磁場并且附加電源提供30V電壓時(shí)的預(yù)電離和推力器放電情況，發(fā)現(xiàn)，隨著緩沖腔磁場增強(qiáng)，或者附加電壓的增加，預(yù)電離均增加，此時(shí)放電電流振蕩減小，而且羽流發(fā)散角也有減少的趨勢。
　　最后，采用預(yù)電離方式，改變緩沖腔磁場以實(shí)現(xiàn)自清洗的實(shí)驗(yàn)研究。推力器在真空罐內(nèi)運(yùn)行一段時(shí)間后，會(huì)在陶瓷壁面形成污染，對(duì)霍