一种用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置，包括导轨、密封片组和探针套筒。导轨具有两个挡块，用来约束密封片组。密封片组共有6个宽度相同，长度依次增加的密封片，且在最短的密封片中间开圆形的槽，其余每个密封片中间都开了宽度相等、长度依次增加的圆角矩形孔。通过探针套筒与密封片组的配合，实现探针套筒沿放电室轴向的移动和对放电室壁面的密封。在进行放电室等离子体分布诊断实验时，利用本发明专利技术，在不关发动机和真空系统的情况下，就可以完成探针在放电室内轴向和径向测点的连续调整，且同时实现对放电室壁面的密封。

Device for regulating plasma probe probe point of ion thruster discharge chamber

The invention discloses a device used for regulating the measuring points of a plasma diagnostic probe in an ion thruster discharge chamber. The guide rail is provided with two blocks which are used for sealing the sealing plate group. Seal group has 6 width, seal length increases, and the circular groove is arranged on the sealing piece between the shortest, rounded rectangle hole sealing sheet between each other open equal width and length are increased. The utility model realizes the axial movement of the probe sleeve along the discharge chamber and the sealing of the wall of the discharge chamber through the cooperation of the probe sleeve and the sealing plate group. In the discharge chamber plasma distribution diagnosis experiment, using the invention to shut the engine and vacuum system under the condition of continuous adjustment, can complete the probe in the discharge chamber of axial and radial measuring points, and at the same time to achieve sealing on the discharge chamber wall surface.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于离子推力器放电室内等离子体分布诊断
，涉及一种用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置，可以实现探针的安装、密封以及轴向、径向位置的连续调整。
技术介绍
离子推力器是电推力器的一种，它的比冲高，能大量节省推进剂，提高航天器的有效载荷。此外，离子推力器还具有工作时间长、安全环保的特点。目前其在航天器南北位置保持、轨道控制和深空探测上有广泛的应用。离子推力器利用放电室内的推进剂电离产生离子，在静电场的作用下加速喷出，产生推力。根据推进剂电离方式的不同，可以将离子推力器分为电子轰击式离子推力器、射频离子推力器和微波离子推力器。推力器稳态工作下，放电室内等离子体的分布情况反应了推进剂中性原子的电离率和磁场对等离子体的约束情况，影响着推力器的性能。因此，等离子体参数的诊断有重要的意义。其诊断方法可分为两大类：接触式诊断和非接触式诊断。接触式诊断包括朗缪尔静电探针诊断、法拉第探针诊断等；非接触式诊断主要为各种光学诊断方法，例如LIF(激光诱导荧光)技术等。国外开展相关的实验研究工作比较早，如Sengupta等人为了研究不同的磁路结构对于推力器的性能的影响，在NSTAR样机上开展的一系列的实验诊断工作；Herman等人针对NEXT型的离子推力器开展了离子推力器放电室等离子电势发射探针诊断工作。国内的离子推力器放电室等离子体诊断工作还处于起步阶段。对接触式诊断法而言，如果想用探针得到推力器放电室中等离子体密度的分布情况，就需要有位移系统来实现不同位置的诊断。在以前的研究中，往往根据诊断的范围，在推力器放电室壁面上开若干个小孔来实现探针轴向测点位置的变化。实验过程中会封住非探针位置的小孔。这种方法有两个明显的弊端:一是必须关闭推力器和真空系统才能进行轴向测点的调整，不但浪费时间，而且很难使推力器工作在相同的工况下；二是轴向测点的位置受小孔的限制，测点间的距离较大，影响诊断结果的精确度。
技术实现思路
本专利技术根据离子推力器的结构和放电室内等离子体分布诊断的要求，设计了一种用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置。本专利技术用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置，包括导轨、密封片组和探针套筒。所述导轨为安装在底座上的两个挡块；通过底座固定安装于放电室侧壁上；底座与放电室侧壁上开有相通的矩形孔。上述两个挡块间设置密封片组。所述密封片组为至少两个层叠设置的密封片。各密封片宽度相同，且由上至下长度增长；长度最长的密封片与底座贴合设置；长度最短的密封片上开有圆孔，其余由上至下密封片上开有宽度相同，长度等距离增长的矩形滑孔，圆孔的直径小于矩形滑孔的宽度。探针通过探针套筒安装于长度最短的密封片上圆孔，且依次穿过其余密封片上的矩形滑孔后，使探针的探测端位于放电室内部。上述密封片以及底座上的开孔分别与密封片和底座同一侧的短边距离均大于相邻密封片上开孔间的长度差。本专利技术的优点在于：1、本专利技术用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置，在进行放电室等离子体分布诊断实验时，在不关发动机和真空系统的情况下，也可以同时完成探针轴向和径向测点的调整，不但操作简单、节省时间，而且保证推力器工作在同一工况下，使诊断结果更加准确。2、本专利技术用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置，可以减小轴向相邻测点之间的距离，提高诊断结果的精确度。3、通过本专利技术用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置，在放电室壁面开槽后，可以对放电室实现良好的密封。附图说明图1为本专利技术用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置整体结构示意图；图2为放电室外壁的示意图；图3为本专利技术用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置中导轨结构示意图；图4为本专利技术用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置中密封片组结构示意图；图5为本专利技术用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置中为探针套筒结构示意图；图6为本专利技术用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置整体结构剖视示意图。图中：1-导轨 2-密封片组 3-探针套筒4-放电室 5-探针 101-底座102-挡块 103-定位凸台 104-圆角矩形限位孔105-矩形孔 201-圆孔 202-圆角矩形滑孔301-外套筒 302-内套筒 303-端盖304-密封片具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术是一种用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置，具体包括导轨1、密封片组2和探针套筒3，如图1所示。所述导轨1由底座101与条形挡块102组成，如图2所示。其中，底座101正面左右两侧安装有相互平行的两个条形挡块102，两个条形挡块102相对侧面顶端设计有定位凸台103；本实施例中设计两个条形挡块102间距为14mm，凸台103与底座102间距离为7mm。底座102背面设计弧面，弧度与放电室4壁面弧度相同，由此保证底座101与放电室4安装时，底座101背面紧贴放电室4外壁，保证了底座101与放电室4间的密封效果；且为了提高精度，在加工底座102背面的弧面时，使用加工中心加工工艺。上述底座102上，位于两个条形挡块102之间位置还开有圆角矩形限位孔104，同时在放电室4壁面上开有矩形孔105，如图3所示，且圆角矩形限位孔104的长度应等于矩形孔105的长度，矩形孔105的宽度应小于底座101的宽度且不小于圆角矩形限位孔104的宽度。本实施例中设计圆角矩形限位孔104宽为7.4mm、长为25mm，矩形孔105宽为10mm、长为25mm。上述结构的导轨1的底座101背面的弧面与放电室4外壁面的弧面配合紧密相贴，使圆角矩形限位孔104在竖直平面上的投影位于矩形孔105在同一竖直平面上的投影内；并通过螺栓由两个条形挡块102顶面依次穿过条形挡块102与底座101后，固定于放电室4外壁面上，实现导轨1与放电室4间的固定安装。所述密封片组2由6片密封片构成，宽度相同，长度不同。令6片密封片分别为密封片A～F；密封片A～F由上至下层叠设置，且长度依次增长等长度，如图4所示。密封片组2安装于导轨中两个条形挡块102之间，其中长度最长的密封片F与底座101贴合，长度最短的密封片A则位于最外侧，由此密封片组2与导轨1间构成滑动运动副，各个密封片与导轨1的平面加工粗糙度均为Ra3.2。密封片A～F的宽度均与导轨中两个条形挡块102间距相同，以保证密封片A～F的边缘均与两个条形挡块102相切，且两个条形挡块102上的凸台与底座101间距与密封片A～F层叠后的总厚度相等，使凸台103实现对密封片组2的定位。上述密封片A～F中，长度最短的密封片A用来安装探针，因此设计密封片B～F的厚度相等，但均小于密封片A的厚度。上述密封片A上开有圆孔201，其余密封片B～F上开有宽度相等、长度不等的圆角矩形滑孔202；其中，密封片B～F上的圆角矩形滑孔202宽度大于密封片A上的圆孔201直径；密封片B～F上的圆角矩形滑孔202长度依次等长度增长。密封片A～F层叠设置后，需保证密封片A上圆孔201的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置，其特征在于：包括导轨、密封片组和探针套筒；所述导轨为安装在底座上的两个挡块；通过底座固定安装于放电室侧壁上；底座与放电室侧壁上开有相通的孔；上述两个挡块间设置密封片组；所述密封片组为至少两个层叠设置的密封片；各密封片宽度相同，且由上至下长度增长；长度最长的密封片与底座贴合设置；长度最短的密封片上开有圆孔，其余由上至下密封片上开有宽度相同，长度等距离增长的矩形滑孔；圆孔的直径小于矩形滑孔的宽度；探针通过探针套筒安装于长度最短的密封片上圆孔，且依次穿过其余密封片上的矩形滑孔后，使探针的探测端位于放电室内部；上述密封片以及底座上孔的边缘与同一侧短边的距离均相等，且等于相邻密封片上孔之间的长度差。

【技术特征摘要】
1.一种用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置，其特征在于：包括导轨、密封片组和探针套筒；所述导轨为安装在底座上的两个挡块；通过底座固定安装于放电室侧壁上；底座与放电室侧壁上开有相通的孔；上述两个挡块间设置密封片组；所述密封片组为至少两个层叠设置的密封片；各密封片宽度相同，且由上至下长度增长；长度最长的密封片与底座贴合设置；长度最短的密封片上开有圆孔，其余由上至下密封片上开有宽度相同，长度等距离增长的矩形滑孔；圆孔的直径小于矩形滑孔的宽度；探针通过探针套筒安装于长度最短的密封片上圆孔，且依次穿过其余密封片上的矩形滑孔后，使探针的探测端位于放电室内部；上述密封片以及底座上孔的边缘与同一侧短边的距离均相等，且等于相邻密封片上孔之间的长度差。2.如权利要求1所述一种用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置，其特征在于：底座与放电室侧壁紧密贴合固定。3.如权利要求1所述一种用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置，其特征在于：底座上的圆角矩形孔长宽尺寸不大于放电室壁面上的矩形孔，使底座上的矩形孔在竖直平面上的投影位于放电室壁面上的矩形孔在同一竖直平面上的投影内。4.如权利要求1所述一种用于调节离子推力器放电室等离子体诊断探针测点的装置，其特征在于：6个密封片的宽度均与导轨中两挡块间距相同，保证6个密封片的边缘均与两...

【专利技术属性】
技术研发人员：任军学，王雨玮，田野，汤海滨，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11