一种射频辅助放电型高效冷启动空心阴极制造技术

本发明专利技术公开了一种射频辅助放电型高效冷启动空心阴极，通过在传统冷启动空心阴极前级增加射频辅助放电组件，经计算射频能量的95％以上可以耦合到放电气体内，可以延长传统空心阴极等离子体放电区域，提高工质气体的利用率，进而在与传统空心阴极相同的发射体条件下，相同发射电流下可以降低发射体的负担，有效延长了空心阴极发射体的寿命，同时也降低了预点火阶段对点火电源的要求；触持极和阴极顶材料全部为抗离子轰击溅射，耐高温的失效材料，同时由于射频预电离过程的引入，有效降低了空心阴极工作电压，有效提高了空心阴极耐溅射能力，提高了空心阴极寿命。

A Radio Frequency Assisted Discharge Type High Efficiency Cold Start Hollow Cathode

The invention discloses a radio frequency assisted discharge type high efficiency cold start hollow cathode. By adding a radio frequency assisted discharge module to the front stage of the traditional cold start hollow cathode, more than 95% of the calculated radio frequency energy can be coupled to the discharge gas, which can extend the discharge area of the traditional hollow cathode plasma and improve the utilization ratio of working gas, and thus be the same as the traditional hollow cathode. Under the same emission current, the burden of the emitter can be reduced, the lifetime of the hollow cathode emitter can be prolonged effectively, and the requirement of ignition power supply in the pre-ignition stage can also be reduced. The contact electrode and cathode top materials are all anti-ion bombardment sputtering and high temperature resistant invalid materials. At the same time, due to the introduction of radio frequency pre-ionization process, the work of the hollow cathode can be effectively reduced. Voltage effectively improves the sputtering resistance of hollow cathode and the life of hollow cathode.

【技术实现步骤摘要】
一种射频辅助放电型高效冷启动空心阴极
本专利技术属于空间电推进技术和地面电真空装置领域，具体涉及一种射频辅助放电型高效冷启动空心阴极。
技术介绍
空心阴极是目前广泛应用的离子和霍尔空间电推进系统的电子源，是MPD、PIT等新型空间电推进的原初或中和电子源，空心阴极作为电子源和易损耗部组件直接影响着电推进系统的效率和寿命。随着大型长寿命卫星平台和载人航天技术的发展，对电推进的寿命、效率和功率要求不断提高，空心阴极作为影响电推进寿命和效率的部关键组件。传统空心阴极首先在阴极管上游通入工质气体，在阴极顶小孔节流作用下在发射体区域空间内产生足够的气体压力，同时采用通电铠装热子或陶瓷固定的加热裸丝，对发射体外部的同轴阴极管进行加热，热量传导到发射体材料使其达到电子发射温度后，在触持极与阴极顶之间施加高压脉冲将气体击穿放电，待放电扩展到发射体区域产生放电等离子体时，发射体加热机制过渡到离子轰击，此时关闭热子供电，实现空心阴极正常放电。传统空心阴极热子属于易损耗部件，加热过程中的蒸发损耗和多次启动时的冷热交变微裂纹扩展断裂是其失效的主要原因；另一方面传统空心阴极气体工质是在发射体区域实现加热电离，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频辅助放电型空心阴极，环形结构的空心阴极从外到内依次包括触持极(1)、热屏蔽组件(5)、阴极管(3)以及发射体(4)，其特征在于，还包括辅助放电组件；辅助放电组件包括陶瓷材料的支撑管(6)和同轴绕在支撑管(6)外壁的射频线圈(7)；支撑管(6)同轴固连在阴极管(3)的前端；所述射频线圈(7)用于发射射频频率电磁波，将进入到空心阴极的工质气体进行激发和电离。

【技术特征摘要】
1.一种射频辅助放电型空心阴极，环形结构的空心阴极从外到内依次包括触持极(1)、热屏蔽组件(5)、阴极管(3)以及发射体(4)，其特征在于，还包括辅助放电组件；辅助放电组件包括陶瓷材料的支撑管(6)和同轴绕在支撑管(6)外壁的射频线圈(7)；支撑管(6)同轴固连在阴极管(3)的前端；所述射频线圈(7)用于发射射频频率电磁波，将进入到空心阴极的工质气体进行激发和电离。2.如权利要求1所述的一种射频辅助放电型空心阴极，其特征在于，支撑管(6)与阴极管(3)通过卡箍方式连接。3.如权利要求2所述的一种射频辅助放电型空心阴极，其特征在于，支撑管(6)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾艳辉，张天平，郭宁，吴辰宸，孙新锋，顾左，冯杰，
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