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推进技术2025年第12期:轴向环-尖混合磁场微型直流离子推力器构型对束流角影响的研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王云冰;武志文;成志航;陈茂林;孙伟;郭云涛;

单位:北京理工大学空天科学与技术学院;北京理工大学(珠海);西北工业大学固体推进全国重点实验室;

摘要:为研究轴向环-尖混合磁场微型直流离子推力器构型对束流角的影响,本研究采用朗缪尔探针对特定工况下推力器放电室内等离子体开展诊断,构建放电室放电模型,并通过实验测试探究放电室长径比与栅极构型对束流角的作用规律。基于栅极系统建立束流引出模型,将放电模型输出的放电室下游等离子体参数作为栅极上游边界条件输入,仿真模拟放电室长径比及栅极构型对束流引出的影响,仿真结果与实验数据吻合良好。结果表明:增大栅极间距和加速栅孔径导致束流发散,与小孔径加速栅相比,大孔径加速栅粒子透过率减小了49.8%;存在一个放电室尺寸使放电室碰撞电离充分,且下游出口等离子体密度较大;在该栅极系统下,增大下游出口等离子体密度有助于束流集中。

关键词:离子推力器;;束流引出;;带电粒子追踪;;束流角;;ARCH放电

基金资助:国家重点研发计划(2020YFC2201103)~~