一种等离子体推进羽流诊断探针制造技术

本发明专利技术涉及一种等离子体推进羽流诊断探针，包括：探针金属骨架、探针绝缘骨架、同心圆环接收极和探针安装定位架；本发明专利技术采用代数累加的方式进行数据处理，大幅降低了传统法拉第探针多重积分积累的误差，且其接收面积远大于传统法拉第探针，微弱信号测量误差更小，可用于微型电推进尤其是微型离子推力器微弱羽流的分布测量和推力估算。而且该探针还可以进一步演化，用于测量羽流对称性。用于测量羽流对称性。用于测量羽流对称性。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体推进羽流诊断探针


[0001]本专利技术涉及航天等离子体推进
，特别是涉及一种等离子体推进羽流诊断探针。

技术介绍

[0002]传统的法拉第探针，其接收极直径大约5
‑
10mm，其测量时一般需要微安表获取信号或者采用10kΩ级别的大电阻将微弱电流信号转换为电压信号进行测量。对电推进的羽流进行诊断时，一般有旋转和直线两种形式，均需要多重积分计算束流的空间分布得到羽流发散角，结合离子阻滞栅探针(RPA)测量的离子能量分布，或者如离子推力器那样直接采用加速电压，估算电推进的推力。当法拉第采用旋转式结构时，一般适用于可近似处理为点离子源的电推进器，否则这种测量方式会导致严重的发散角误差，进而导致严重的推力估算误差。直线型非常适合那种非点离子源的电推进器，直线式结构测量羽流分布时，法拉第探针中心位于推力器中心所在的水平面，沿着垂直于推力器轴线的方向移动，计算过程与旋转式类似。
[0003]因此，如何设计一种能够提高微型离子推力器羽流诊断精确性的等离子体推进羽流诊断探针，成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种等离子体推进羽流诊断探针，通过本专利技术能够提高微型离子推力器羽流诊断的精确性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种等离子体推进羽流诊断探针，包括：探针金属骨架、探针绝缘骨架、同心圆环接收极和探针安装定位架；
[0007]所述探针金属骨架包括长柄和探针绝缘骨架固定件；
[0008]所述长柄，固定于所述探针绝缘骨架固定件的侧壁上，用于将所述探针金属骨架固定于所述探针安装定位架上；
[0009]所述探针绝缘骨架固定件，用于固定所述探针绝缘骨架；
[0010]所述探针绝缘骨架包括圆形面板和若干个同心圆环肋片；
[0011]若干个所述同心圆环肋片，与所述圆形面板一体加工，且每两个所述同心圆环肋片之间留有空隙，形成若干个同心圆环空腔，通过若干个所述同心圆环空腔固定所述同心圆环接收极；
[0012]所述探针绝缘骨架，固定于所述探针绝缘骨架固定件内；
[0013]所述同心圆环接收极包括圆形接收电极和若干个同心圆环电极；
[0014]所述圆形接收电极，采用间隙配合固定于所述探针绝缘骨架最内层的圆环空腔；
[0015]若干个所述同心圆环电极，采用间隙配合分别固定于所述探针绝缘骨架上相应的同心圆环空腔；
[0016]所述探针安装定位架设有与所述长柄配合的固定槽；
[0017]所述固定槽，用于固定所述长柄。
[0018]可选的，在所述长柄上均匀设置有若干个用于调节高度的高度调节孔。
[0019]可选的，在所述圆形面板上均匀设置有若干个用于拆装所述同心圆环接收极和流出中性气体的拆装孔。
[0020]可选的，若干个所述同心圆环空腔的宽度一致；若干个所述同心圆环电极的宽度一致。
[0021]可选的，在所述圆形接收电极和若干个所述同心圆环电极上分别设置有与所述拆装孔的位置相对应的接线柱。
[0022]本专利技术还提供了另一种等离子体推进羽流诊断探针，包括：探针金属骨架、探针绝缘骨架、同心圆环接收极和探针安装定位架；
[0023]所述探针金属骨架包括长柄和探针绝缘骨架固定件；
[0024]所述长柄，固定于所述探针绝缘骨架固定件的侧壁上，用于将所述探针金属骨架固定于所述探针安装定位架上；
[0025]所述探针绝缘骨架固定件，用于固定所述探针绝缘骨架；
[0026]所述探针绝缘骨架包括圆形面板、十字肋片和若干个四分之一同心圆弧肋片，三者一体加工成型；
[0027]所述十字肋片，将所述圆形面板平均分成四份，形成四个象限；
[0028]同一象限的四分之一同心圆弧肋片之间留有空隙，形成若干个四分之一同心圆弧空腔，通过若干个所述四分之一同心圆弧空腔固定所述同心圆环接收极；
[0029]所述探针绝缘骨架，固定于所述探针绝缘骨架固定件内；
[0030]所述同心圆环接收极包括若干个四分之一同心圆弧电极；
[0031]若干个所述四分之一同心圆弧电极，采用间隙配合分别固定于所述探针绝缘骨架上相应的四分之一同心圆弧空腔；
[0032]所述探针安装定位架设有与所述长柄配合的固定槽；
[0033]所述固定槽，用于固定所述长柄。
[0034]可选的，在所述长柄上均匀设置有若干个用于调节高度的高度调节孔。
[0035]可选的，在所述圆形面板上均匀设置有若干个用于拆装所述同心圆环接收极和流出中性气体的拆装孔。
[0036]可选的，若干个所述四分之一同心圆弧空腔的宽度一致；若干个所述四分之一同心圆弧电极的宽度一致。
[0037]可选的，在若干个所述四分之一同心圆弧电极上分别设置有与所述拆装孔的位置相对应的接线柱。
[0038]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0039]本专利技术提供了一种等离子体推进羽流诊断探针，通过探针金属骨架、探针绝缘骨架、同心圆环接收极、探针安装定位架能够提高微型离子推力器羽流诊断的精确性。而且通过本专利技术提供的探针还可以测量羽流对称性。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1为本专利技术实施例1提供的一种等离子体推进羽流诊断探针的结构示意图；
[0042]图2为另一角度的探针结构示意图；
[0043]图3为探针金属骨架的结构示意图；
[0044]图4为探针绝缘骨架的结构示意图；
[0045]图5为同心圆环接收极的结构示意图；
[0046]图6为探针安装定位架的结构示意图；
[0047]图7为本专利技术实施例2提供的一种等离子体推进羽流诊断探针的结构示意图；
[0048]图8为本专利技术与推力器束流的位置关系以及某圆环对应的发散半角示意图。
[0049]符号说明：
[0050]1、长柄；2、探针绝缘骨架固定件；3、圆形面板；4、接线柱；5、接线柱螺母；6、高度调节孔；7、探针安装定位架；8、探针架固定螺栓；9、探针架固定螺母；10、拆装孔；11、圆形接收电极；12、同心圆环肋片；13、同心圆环电极；14、固定槽；15、四分之一同心圆弧肋片；16、十字肋片；17、四分之一同心圆弧电极。
具体实施方式
[0051]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体推进羽流诊断探针，其特征在于，包括：探针金属骨架、探针绝缘骨架、同心圆环接收极和探针安装定位架；所述探针金属骨架包括长柄和探针绝缘骨架固定件；所述长柄，固定于所述探针绝缘骨架固定件的侧壁上，用于将所述探针金属骨架固定于所述探针安装定位架上；所述探针绝缘骨架固定件，用于固定所述探针绝缘骨架；所述探针绝缘骨架包括圆形面板和若干个同心圆环肋片；若干个所述同心圆环肋片，与所述圆形面板一体加工，且每两个所述同心圆环肋片之间留有空隙，形成若干个同心圆环空腔，通过若干个所述同心圆环空腔固定所述同心圆环接收极；所述探针绝缘骨架，固定于所述探针绝缘骨架固定件内；所述同心圆环接收极包括圆形接收电极和若干个同心圆环电极；所述圆形接收电极，采用间隙配合固定于所述探针绝缘骨架最内层的圆环空腔；若干个所述同心圆环电极，采用间隙配合分别固定于所述探针绝缘骨架上相应的同心圆环空腔；所述探针安装定位架设有与所述长柄配合的固定槽；所述固定槽，用于固定所述长柄。2.根据权利要求1所述的等离子体推进羽流诊断探针，其特征在于，在所述长柄上均匀设置有若干个用于调节高度的高度调节孔。3.根据权利要求1所述的等离子体推进羽流诊断探针，其特征在于，在所述圆形面板上均匀设置有若干个用于拆装所述同心圆环接收极和流出中性气体的拆装孔。4.根据权利要求1所述的等离子体推进羽流诊断探针，其特征在于，若干个所述同心圆环空腔的宽度一致；若干个所述同心圆环电极的宽度一致。5.根据权利要求3所述的等离子体推进羽流诊断探针，其特征在于，在所述圆形接收电极和若干个所述同心圆环电极上分别设置有与所述拆装孔的位置相对应的接线柱。6.一种等离子体推进...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文嘉，刘辉，魏立秋，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：