一种磁场可调的带磁屏蔽效应的低功率霍尔推力器制造技术

本发明专利技术内容为一种磁场可调的带磁屏蔽效应的低功率霍尔推力器，属于电推进技术领域。随着航天任务需求的多样化，低功率霍尔电推力器越来越受到重视，但是霍尔推力器低功率化带来了寿命短效率低的问题，这与霍尔推力器放电通道几何尺寸、磁场位形和强弱等有关。本发明专利技术将磁屏蔽理论引入低功率霍尔推力器的设计中，使用永磁铁产生强磁场，利用双磁屏构型在放电通道内部形成磁屏蔽型磁场限制等离子体运动，减弱对壁面的腐蚀，增加寿命；同时，永磁铁的使用大大降低了霍尔推力器的功耗，使推力器的功耗不高于100W；此外本发明专利技术还设计了推力器内部的到热结构，避免因为热负载过高影响永磁铁的性能。

Magnetic field adjustable low power Holzer thruster with magnetic shielding effect

The invention relates to a low power Holzer thruster with magnetic shielding effect with adjustable magnetic field, belonging to the field of electric propulsion technology. With the diverse needs of space missions, low power Holzer electric thruster is paid more and more attention, but Holzer thruster brings low power and short service life of the problem of low efficiency, which is related to the discharge channel of Holzer thruster geometry, magnetic field intensity and etc.. The design of magnetic shielding theory into low power Holzer thruster, a strong magnetic field is generated by using permanent magnet, magnetic shielding type magnetic confinement plasma movement formed in the discharge channels using internal double magnetic screen configuration, increase the life of the wall weakened corrosion; at the same time, the use of permanent magnet iron greatly reduces the power consumption of Holzer thruster. The thruster power is less than 100W; the invention also designs within to thermal structure, avoid the effect of high performance because of the permanent magnet thermal load.

【技术实现步骤摘要】
一种磁场可调的带磁屏蔽效应的低功率霍尔推力器
：本专利技术属于电推进
，涉及一种磁场可调的带磁屏蔽效应的低功率霍尔推力器。
技术介绍
：电推进是一种将电能转化为推进剂的动能，以获得推力的先进推进方式，相对于传统化学推进方式而言，电推进具有比冲高、控制精度高、寿命长等优点。经过六十年的发展，国际上千瓦级霍尔和离子电推进技术已经日趋成熟。但是随着国内航天任务需求的多样化，小卫星的发展越来越受到重视，霍尔推力器的低功率化过程中暴露出越来越多的问题。随着尺寸的减小，放电通道表面积与体积比减小，造成壁面损失增加，效率下降，壁面腐蚀增加；同时，通道厚度变薄使得寿命缩短；还有体积更加的紧凑带来的热载荷问题等等；
技术实现思路
：为了解决上述问题，本专利技术提出一种磁场可调的带磁屏蔽效应的低功率霍尔推力器。主要包括端面散热芯、陶瓷垫片、内磁极、内磁屏、陶瓷放电通道、外磁极、微调磁线圈、不锈钢外壳、外磁屏、散热盘、散热铜环以及固定螺钉。本专利技术的技术方案如下：出于低功耗的要求，本专利技术中所述的霍尔推力器选用永磁铁(内磁极3和外磁极6)作为强磁场的主要来源。永磁铁的使用大大降低了霍尔推力器的功耗，本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术为一种磁场可调的带磁屏蔽效应的低功率霍尔推力器，其特征在于：主要部件包括端面散热芯1、陶瓷垫片2、内磁极3、内磁屏4、陶瓷放电通道5、外磁极6、微调磁线圈7、不锈钢外壳8、外磁屏9、散热盘10、绝缘陶瓷套管11、阳极进气管12、固定螺钉13、线圈骨架14、阳极‑下底15、阳极‑上底16、散热铜环17；将四个绝缘陶瓷套管11插入散热铜盘10上的4mm直径小孔；以铜制散热盘10为基准，先后将环形凹槽状的外磁屏9、散热铜环17和环形凹槽状的内磁屏4套在散热铜盘10的中心轴上边，以散热铜盘10平面为左限位，四个绝缘陶瓷套管11为周向限位；散热铜环17在起到改善热流传递效果的同时，对内磁屏4进...

【技术特征摘要】
1.本发明为一种磁场可调的带磁屏蔽效应的低功率霍尔推力器，其特征在于：主要部件包括端面散热芯1、陶瓷垫片2、内磁极3、内磁屏4、陶瓷放电通道5、外磁极6、微调磁线圈7、不锈钢外壳8、外磁屏9、散热盘10、绝缘陶瓷套管11、阳极进气管12、固定螺钉13、线圈骨架14、阳极-下底15、阳极-上底16、散热铜环17；将四个绝缘陶瓷套管11插入散热铜盘10上的4mm直径小孔；以铜制散热盘10为基准，先后将环形凹槽状的外磁屏9、散热铜环17和环形凹槽状的内磁屏4套在散热铜盘10的中心轴上边，以散热铜盘10平面为左限位，四个绝缘陶瓷套管11为周向限位；散热铜环17在起到改善热流传递效果的同时，对内磁屏4进行径向限位，保证安装过程的配合关系；内外磁屏由1J22材料制成，有良好的导磁性能，饱和磁感应强度高，且高温下导磁性能优于其他导磁材料；将耐高温铜线均匀缠绕在铜制线圈骨架14上，将缠绕好的微调磁线圈7和线圈骨架14整体放入内磁屏4和外磁屏9之间的环装空间；线圈骨架14侧面留有穿线凹槽，微调磁线圈7引出线经过凹槽，通过外磁屏9和散热铜盘10上留有的穿线孔引到推力器外，方便电路连接；将SmCo材质的内磁极3放入由内磁屏4和散热铜环17、外磁屏9以及散热盘10形成的圆柱状空间，散热盘10中心轴的端面作为内磁极3的左限位，内磁屏4的壁面作为内磁极3的径向定位。内磁极3的充磁方向为沿轴向向左，剩余磁感应强度为0.9T；将SmCo材质的外磁极6外表面与外磁屏9的外表面对齐，外磁屏9的右端面作为外磁极6的左限位；外磁极6充磁方向为沿轴向向右，剩余磁感应强度为0.8T；将BN陶瓷放电通道5放入内磁屏4形成的环形凹槽内，左端紧贴内磁屏4，放电通道上的2.5mm直径小孔应与内磁屏陶瓷绝缘套管11同心作为周向限位；将陶瓷垫片2套在端面散热芯1上，端面散热芯1中心轴上加工螺纹，与散热盘10中心轴上的螺纹孔进行螺纹连接，端面散热芯1压紧陶瓷放电通道5的内壁进行轴向定位，同时通过陶瓷垫片2对内磁极进行轴向定位，螺纹连接保证压紧力的同时减小了接触热阻，改善热量传递；将不锈钢外壳8套在外磁极6和外磁屏9外表面，保证外磁极6的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤海滨，张广川，任军学，姜逸伟，王一白，
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