一种柱形磁铁四级环尖离子推力器磁场制造技术

本发明专利技术公开了一种柱形磁铁四级环尖离子推力器磁场，所述磁场由分布在放电室外的柱形永磁铁产生，永磁铁和导磁环紧密接触将磁场导入放电室内部，导磁环共4个，将永磁铁分成长度不同的3组，每组都包含若干柱形磁铁并沿放电室周向均布。磁环在放电室内部形成4个环形磁极，相比传统的3级环尖场，该磁极结构在阳极表面易于实现表面磁场特性，有利于放电效率的提升；同时，四个磁极更好的实现了磁场在阳极表面的约束，降低磁场强度要求，在放电室其他部位形成最大化的无磁场区域，可增强引出束流的分布均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及属于航天技术和等离子体推进
，具体涉及一种柱形磁铁四级环尖离子推力器磁场。
技术介绍
离子推力器磁场在等离子体产生过程中起到约束原初电子，优化电离区域的作用，是离子推力器的核心设计内容，其设计原则是提高放电效率和等离子体约束能力。高的放电效率具体指高工质利用率和低放电损耗，好的等离子体约束能力指高束流平直度。实现上述目标的物理基础就是磁极布局和磁场强度的分布。好的磁场设计要求:1)放电室内部磁力线尽量平行于放电室壁面，将原初电子尽量约束在阳极壁面附近；2)阴极出口处要求具有较强的磁场，磁力线超出阴极出口处后，即向放电室壁面方向延伸；3)栅极出口区域磁场要最弱，并使磁空区尽量大。目前，离子推力器磁场设计多为单阳极筒的3磁极环尖磁场形式，图1是现有磁极布局及磁场分布示意图。该布局结构的主要不足在于不能很好的兼顾阴极和栅极附近的磁场分布，使之都达到较优的状态。并且，随着离子推力器体积的增加，上述不足会更加突出。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种放电效率高、束流密度分布均匀的磁极结构及磁场分布。本专利技术的磁场由沿放电室均布的3组柱形磁铁提供，通过4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柱形磁铁四级环尖离子推力器磁场，其特征在于，包括4个导磁环(1,2,3,4)、阳极筒(5,6,7)、放电室壁面(9)、柱形永磁铁(10)、阴极(11)和栅极(12)；放电室壁面(9)包括锥段和柱段，阴极(11)位于锥段开口处，栅极(12)位于柱段开口处；4个导磁环(1,2,3,4)均部分伸入放电室内部，形成四个磁极，分别是上磁极(1)、锥段磁极(2)、中间磁极(3)和下磁极(4)；上磁极(1)位于放电室锥段靠近阴极(11)一端，锥段磁极(2)位于放电室锥段中部，中间磁极(3)位于放电室锥段和柱段的交界处，下磁极(4)位于放电室柱段靠近栅极(12)一端；相邻磁极极性相反；柱形永磁铁(10)分...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，张天平，顾左，江豪成，王小永，耿海，胡竟，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62