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作者:熊思维;唐德礼;李平川;张帆;陈满珍;
单位:核工业西南物理研究院;
摘要:随着航天技术的发展以及微小型卫星应用数量的不断增多,空间推进领域对低功率电力推进的需求越来越多。常见的环形霍尔推进器缩放至低功率时效率低下。圆柱形霍尔推进器具有较低的表面积与体积比,有利于通过磁镜效应更好地束缚电子以减少通道壁处的粒子损失,从而减小通道的刻蚀和发热,这使得CHT对于低功率应用很有前景。文章进行低功率圆柱形霍尔推进器实验特性研究,在50 W功率范围内运行。实验得到了推进器在高电压、小气量、低电流工况下的工作特性、离子束特点等结果。实验表明:低功率圆柱形霍尔推进器工作电压在1000~2400 V之间,使用Ar体积流量在1.0~4.0 mL/min内,其比冲在218~1419 s,推力范围在0.118~0.78 mN,最大电流利用率为87%,最大推力效率为20.39%与先进霍尔推力器效率相当。同时发现在气体体积流量变大过程中,离子束出现强弱两种工作模式。
关键词:圆柱形霍尔推进器;微型化;阳极层;模式转化
基金资助:国家自然科学基金项目(11775073)