一种等离子体加速的方法技术

本发明专利技术公开了一种等离子体加速的方法，包括以下步骤：在等离子体加速前对加速设备进行建立，其中包括主要设备：加速管道和环向场线圈；在环向场线圈顶部和底部均设置有电极导线，在加速管道右端设置有反应发生场，反应发生场右侧设置靶场。该等离子体加速的方法，通过采用正极板和负极板的作用下可以使其对固态工质烧蚀时产生的脉冲气体中的正极离子体进行加速，在正极板的推力和负极板的吸力作用下可以对正极离子体进行一个高速的加速，从而使其对加速管道内的等离子体进行加速，使其与环向场线圈的配合下进一步提高了等离子体的加速度，并且通过氙气对正极离子体进行中和，从而减少正极离子体对其他部件的影响。从而减少正极离子体对其他部件的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体加速的方法


[0001]本专利技术涉及等离子体加速
，具体为一种等离子体加速的方法。

技术介绍

[0002]在航天领域中，推进装置作为提供动力的部分，对航天器极为重要，是航天器能够完成任务的基础。相较于传统的化学推进，电推进通过电能加速推进剂以获得推力，其推进能量来自于推进剂之外，可获得更高的喷射速度，因而可有效减少推进剂消耗，增加航天器的有效载荷。目前，电推进技术在航天器上已经得到了广泛应用，高轨通信卫星上已有半数以上装备了电推进系统，并成为了卫星平台是否具有先进性的标志之一，当被加热到足够高的温度或其他原因，外层电子摆脱原子核的束缚成为自由电子，就像下课后的学生跑到操场上随意玩耍一样。电子离开原子核，这个过程就叫做“电离”。这时，物质就变成了由带正电的原子核和带负电的电子组成的、一团均匀的“浆糊”，因此人们戏称它为离子浆，这些离子浆中正负电荷总量相等，因此它是近似电中性的，所以就叫等离子体；
[0003]现有的等离子体加速方法大多直接通过环向场线圈对等离子体进行加速，但是整体的等离子体加速的速度依然较慢，无法满足使用者的需求，并且等离子体加速的速度无法进行控制，无法对等离子体的加速度根据实际需求进行控制，实用性差，为此，我们提出一种等离子体加速的方法。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种等离子体加速的方法，具备使其对加速管道内的等离子体进行加速，使其与环向场线圈的配合下进一步提高了等离子体的加速度等优点，解决了通过环向场线圈对等离子体进行加速，但是整体的等离子体加速的速度依然较慢，无法满足使用者的需求的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述使其对加速管道内的等离子体进行加速，使其与环向场线圈的配合下进一步提高了等离子体的加速度目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种等离子体加速的方法，包括以下步骤：
[0009]S1、加速装置的建立
[0010]在等离子体加速前对加速设备进行建立，其中包括主要设备：加速管道和环向场线圈；在环向场线圈顶部和底部均设置有电极导线，在加速管道右端设置有反应发生场，反应发生场右侧设置靶场，靶心中心设置有固态工质，反应发生场左侧设置有激光发射头，反应发生场左侧设置有负极板，负极板右侧固定连接有连接支架，连接支架右端固定连接有正极板；
[0011]S2、加速装置的启动
[0012]通过控制器和控制导线对激光发射头进行控制，激光发射头发射出脉冲激光束，
脉冲激光束照射在靶场的固态工质四周，在脉冲激光束的作用下使固态工质产生烧蚀现象，固态工质在烧蚀作用下产生脉冲气体；
[0013]S3、加速动力的产生
[0014]脉冲气体内的正极离子体和负极离子体在运动时向正极板运动时，随着反应发生场内部脉冲气体的增加，反应发生场内的压强增加，正极离子体在压力的作用下通过正极板的通孔，负极板对正极离子体产生吸引力，与此同时，当正极离子体穿过正极板的通孔后，在同性相斥的作用下产生推力，两个在两个力的作用下使正极离子体快速的向左侧移动，从而产生推力；
[0015]S4、加速动力的控制
[0016]通过控制器和控制导线可以控制激光发射头启动的数量，根据实际需求从而对激光发射头数量进行控制，激光发射头增加，使固态工质的烧蚀速度增加，激光发射头的数量减少，使固态工质的烧蚀速度降低，固态工质的烧蚀的快慢，从而使脉冲气体的产生速度进行控制；
[0017]S5、等离子体加速的完成
[0018]被中和后的离子体进入到加速管道内，对加速管道内的等离子体进行加速，从而使等离子体快速的向加速管道左端移动，与此同时，在正负极导线的作用下使环向场线圈产生加速力，当等离子体经过环向场线圈时，在其加速力的作用下使等离子体的速度再度增加，达到对等离子体加速的目的。
[0019]优选的，所述步骤S1中，激光发射头呈环形等间距分布在反应发生场左侧，激光发射头的数量设置为8
‑
12个，激光发射头呈倾斜状设置，环形的激光发射头轨迹均对准同一个固态工质边缘，激光发射头左侧设置有控制导线，所有控制导线左侧与同一个控制器相连接，并且控制器呈环形，加速管道位于控制器内侧。
[0020]优选的，所述步骤S1中，正极板和负极板均开设有通孔，正极板和负极板中的通孔位于同一平面，正极板和负极板位于加速管道的右端处，在正极板和负极板中间存在一定的距离，在反应发生场内侧设置有脉冲电磁场，脉冲电磁场位于正极板和靶场中间位置。
[0021]优选的，所述步骤S2中，随着固态工质烧蚀的作用下脉冲气体的增加，脉冲气体内携带着正极离子体和负极离子体进入到脉冲电磁场内，脉冲电磁场使进入到其内部的正极离子体和负极离子体呈加速旋转运动。
[0022]优选的，所述步骤S3中，在正极板正极的异形相吸的作用下使负极离子体经过通孔向负极板处移动，负极离子体受到负极板同性相斥的作用下使负极离子体再次穿过正极板的通孔，重复进入到脉冲电磁场内。
[0023]优选的，所述步骤S3中，在负极板左侧设置有氙气发射头，氙气发射头发射相同数量的氙气，氙气与穿过的正极离子体产生反应，对正极离子体进行中和，使其中的正极离子体在中和后形成不具有正负极特性的离子体。
[0024]优选的，所述步骤S4中，在控制激光发射头时，由于激光发射头呈环形等间距分布，每次启动时可以根据启动激光发射头的数量呈对称，若启动激光发射头的数量为N,其中2≤N≤8或者2≤N≤12，且N为偶数。
[0025]优选的，所述步骤S4中，当固态工质烧蚀速度增加，使脉冲气体的产生速度增加，当固态工质烧蚀的速度减缓，从而使脉冲气体的产生速度减低；流速度公式为：
[0026]V
t
＝V0+at
[0027]其中：以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0；反向则a<0，Vt可以为V1+V2+...+Vt。
[0028]优选的，所述步骤S4中，脉冲气体的增加的快慢与反应发生场内压强的增加速度呈正比，通过控制脉冲气体产生的多少可以对正极离子体穿过正极板和负极板的数量进行控制，从而对等离子体的推力进行控制。
[0029]优选的，所述步骤S5中，在加速管道外表面设置的环向场线圈数量可以为2
‑
5个，在环向场线圈外表面的正负极导线设置为M圈，正负极导线的数量通过等离子体加速度的测试所得，其中，5≦M≦8圈。
[0030](三)有益效果
[0031]与现有技术相比，本专利技术提供了一种等离子体加速的方法，具备以下有益效果：
[0032]1、该等离子体加速的方法，通过采用正极板和负极板的作用下可以使其对固态工质烧蚀时产生的脉冲气体中的正极离子体进行加速，在正极板的推力和负极板的吸力作用下可以对正极离子体进行一个高速的加速，从而使其对加速管道内的等离子体进行加速，使其与环向场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体加速的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、加速装置的建立在等离子体加速前对加速设备进行建立，其中包括主要设备：加速管道和环向场线圈；在环向场线圈顶部和底部均设置有电极导线，在加速管道右端设置有反应发生场，反应发生场右侧设置靶场，靶心中心设置有固态工质，反应发生场左侧设置有激光发射头，反应发生场左侧设置有负极板，负极板右侧固定连接有连接支架，连接支架右端固定连接有正极板；S2、加速装置的启动通过控制器和控制导线对激光发射头进行控制，激光发射头发射出脉冲激光束，脉冲激光束照射在靶场的固态工质四周，在脉冲激光束的作用下使固态工质产生烧蚀现象，固态工质在烧蚀作用下产生脉冲气体；S3、加速动力的产生脉冲气体内的正极离子体和负极离子体在运动时向正极板运动时，随着反应发生场内部脉冲气体的增加，反应发生场内的压强增加，正极离子体在压力的作用下通过正极板的通孔，负极板对正极离子体产生吸引力，与此同时，当正极离子体穿过正极板的通孔后，在同性相斥的作用下产生推力，两个在两个力的作用下使正极离子体快速的向左侧移动，从而产生推力；S4、加速动力的控制通过控制器和控制导线可以控制激光发射头启动的数量，根据实际需求从而对激光发射头数量进行控制，激光发射头增加，使固态工质的烧蚀速度增加，激光发射头的数量减少，使固态工质的烧蚀速度降低，固态工质的烧蚀的快慢，从而使脉冲气体的产生速度进行控制；S5、等离子体加速的完成被中和后的离子体进入到加速管道内，对加速管道内的等离子体进行加速，从而使等离子体快速的向加速管道左端移动，与此同时，在正负极导线的作用下使环向场线圈产生加速力，当等离子体经过环向场线圈时，在其加速力的作用下使等离子体的速度再度增加，达到对等离子体加速的目的。2.根据权利要求1所述的一种等离子体加速的方法，其特征在于，所述步骤S1中，激光发射头呈环形等间距分布在反应发生场左侧，激光发射头的数量设置为8
‑
12个，激光发射头呈倾斜状设置，环形的激光发射头轨迹均对准同一个固态工质边缘，激光发射头左侧设置有控制导线，所有控制导线左侧与同一个控制器相连接，并且控制器呈环形，加速管道位于控制器内侧。3.根据权利要求1所述的一种等离子体加速的方法，其特征在于，所述步骤S1中，正极板和负极板均开设有通孔，正极板和负极板中的通孔位于同一平面，正极板和负极板...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟超，柯俊龙，侯三斌，上官小朋，林志坚，
申请(专利权)人：深圳市领碳时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：