微阴极电弧推力器制造技术

本发明专利技术属于电推力领域，更具体地是涉及一种应用于微纳卫星的微阴极电弧推力器，主要应用于微纳卫星等较小型卫星的动力系统。本发明专利技术针对解决现有微纳卫星无推进系统的问题，利用真空阴极电弧放电原理，设计了一套完整的电推力器结构。该推力器结构主要组成：1‑外壳，2‑阴极工质，3‑弹簧，4‑陶瓷筒，5‑底座，6‑固定螺母，7‑紧固螺母螺栓，8‑阳极，9‑导电镀膜层，10‑磁线圈。当阴阳极之间达到预定电压，阴极斑点放电，逐渐扩散，阴极工质不断电离腐蚀，形成稳定等离子体羽流。等离子体羽流在外加磁场作用下向外喷出，形成所需反作用推力。本发明专利技术整体结构尺寸小、重量轻。

Micro cathode electric arc thruster

The invention belongs to the field of electric propulsion, and more specifically relates to a micro cathode arc thruster applied to micro nano satellite, which is mainly applied to power systems of small satellites such as micro nano satellites. Aiming at solving the problem of no propulsion system of existing micro / nano satellites, the present invention designs a complete electric thruster structure based on the principle of vacuum cathode arc discharge. The main components of the thruster structure: 1 shell, 2 cathode refrigerants, 3 spring, 4 ceramic tube, 5 base, 6 fixed nut, 7 fastening nuts and bolts, 8 anode, 9 conductive coating layer, 10 magnetic coil. When the predetermined voltage is reached between the cathode and the anode, the cathode spots are discharged and the cathode fluid is gradually diffused, and the cathode fluid is constantly ionized and corroded, forming a stable plasma plume. The plume of the plasma is sprayed out under the external magnetic field, forming the required reverse thrust. The whole structure of the invention has small size and light weight.

【技术实现步骤摘要】
微阴极电弧推力器
本专利技术属于电推力领域，更具体地是涉及一种应用于微纳卫星的微阴极电弧推力器。
技术介绍
随着技术的不断进步，技术门槛的逐渐降低，微纳卫星行业逐渐在全球范围内兴起，微纳卫星技术被认为是21世纪最有技术和商业前景的航天技术，不仅对军事国防具有重要战略意义，也将从商业上为很多行业带来革命性的影响，例如通讯、互联网、农业、教育医疗等等行业。微纳卫星也不再是大型或者巨型国企才能做的产品，很多私人企业甚至个人创业团队都参与其中。微纳卫星具有一系列优点，体积小、功耗低、开发周期短、具备快速响应能力。但由于受整星功耗、重量、体积等约束，现有的推进技术不能满足微小卫星动力系统需求。同时，大大限制了微纳卫星的活动范围和使用寿命，不能充分发挥微小卫星在商业、民用及国防军事方面的优势。微纳卫星在未来将呈现快速发展势头，未来微小卫星对电推进的应用需求包括：①以相对冷气或化学推进的高比冲优势，大幅降低推进系统总重量，完成长寿命微小卫星的阻尼补偿、轨道升降、位置保持和机动、姿态控制、编队飞行、发射误差修正等任务；②提供姿态调节与控制、位置保持等需要的精确冲量；③较宽范围推力可快速调节的应用需求本文档来自技高网...

【技术保护点】
微阴极电弧推进器，整体是一个管环状结构，其特征在于，外壳(1)和底座(5)连接形成一个半封闭筒状结构；陶瓷筒(4)设置于半封闭筒状结构内，底座(5)陶瓷筒(4)组成绝缘结构，隔离阴阳极；阴极工质(2)与外壳(1)连接形成阴极通路，连同阳极(8)、设置于陶瓷筒(4)顶部的导电镀膜层(9)形成一个完整的导电回路，导电镀膜层(9)在起弧前阻流，工作状态下通路；阴极(2)下端放置弹簧(3)，弹簧(3)下端连接底座(5)，工质推进系统主要由弹簧(3)完成；阴极工质(2)与外壳(1)、陶瓷筒(4)连接处均可自由滑动；外壳(1)上端外部放置磁线圈(10)，外加磁线圈(10)对于等离子体的产生和羽流加速有增益...

【技术特征摘要】
1.微阴极电弧推进器，整体是一个管环状结构，其特征在于，外壳(1)和底座(5)连接形成一个半封闭筒状结构；陶瓷筒(4)设置于半封闭筒状结构内，底座(5)陶瓷筒(4)组成绝缘结构，隔离阴阳极；阴极工质(2)与外壳(1)连接形成阴极通路，连同阳极(8)、设置于陶瓷筒(4)顶部的导电镀膜层(9)形成一个完整的导电回路，导电镀膜层(9)在起弧前阻流，工作状态下通路；阴极(2)下端放置弹簧(3)，弹簧(3)下端连接底座(5)，工质推进系统主要由弹簧(3)完成；阴极工质(2)与外壳(1)、陶瓷筒(4)连接处均可自由滑动；外壳(1)上端外部放置磁线圈(10)，外加磁线圈(10)对于等离子体的产生和羽流加速有增益作用。2.根据权利要求1所述的微阴极电弧推进器，其特征在于，阴极工质(2)是圆形通孔状，兼作推进剂工质，其材料可以是铜、镍、钛等导电金属材料。3.根据权利要求1所述的微阴极电弧推进器，其特征在于，导电镀膜层(9)涂在陶瓷筒(4)靠近磁线圈(10)一侧，圆环状，导电镀膜层可以是氮化钛、碳、氮碳化钛等功能性导电膜层。4.根据权利要求1所述的微阴极...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹勇，楚豫川，何兆国，杨智，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44