【技术实现步骤摘要】
基于辉光放电阴极的微型直流离子推力器
[0001]本专利技术涉及基于辉光放电阴极的微型直流离子推力器，属于微型直流离子推力器领域。
技术介绍
[0002]离子推力器是当前技术最成熟、应用最广泛的电推进装置之一，其具有高比冲，高效率，推力比冲宽范围调节等优势。根据离子推力器产生等离子体方式不同可以分为直流离子推力器、射频离子推力器、微波离子推力器。直流离子推力器因为其结构及电源模块简单可靠被广泛研究；而射频和微波离子推力器需要额外的射频源和微波源，电源效率低而且增加了系统的体积和重量。
[0003]直流离子推力器主要由主阴极、阳极、磁场以及离子光学系统组成。主阴极发出的原初电子在电磁场作用下最终到达阳极，运动过程中电子与推进剂工质碰撞电离产生等离子体，等离子体通过离子光学系统加速喷出形成反作用力。目前，直流离子推力器主阴极主要是钡钨和六硼化镧空心阴极，结构复杂，难以适应微型离子推力器的尺寸；其次依靠热电子发射，电流发射能力强但是工作温度高，通常超过1000℃，微型直流离子推力器的钐钴永磁体最高耐温一般在350℃，推力器...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于辉光放电阴极的微型直流离子推力器，其特征在于，包括辉光阴极组件、阳极组件、栅极组件、永磁体组件、安装底座(13)和外壳(16)；安装底座(13)设置于外壳(16)的底部开口端，外壳(16)内部由外至内依次套设永磁体组件、阳极组件和辉光阴极组件，栅极组件设置于阳极组件的下游；辉光阴极组件设置在安装底座(13)上并从其中心孔伸出，辉光阴极组件将工质气体初步电离，电子被阳极组件吸收，辉光阴极组件未电离的中性气体在放电室进一步电离，放电室中的离子被离子光学系统加速喷出；所述辉光阴极组件包括供气管(1)、绝缘帽(2)、负极绝缘子(3)、负极(4)、触持极绝缘子(5)和触持极(6)；供气管(1)位于绝缘帽(2)和负极绝缘子(3)之间，并通过绝缘帽(2)内螺纹和负极绝缘子(3)外螺纹配合压紧；辉光阴极的负极(4)底部设置有进气孔(4
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1)，用于连通供气管(1)和阴极腔室；触持极(6)顶端设置有节流孔(6
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1)，用于气体节流以维持阴极腔室的较高气压；负极(4)与供气管(1)之间由负极绝缘子(3)保证二者绝缘；触持极(6)与负极(4)之间由触持极绝缘子(5)保证二者绝缘。2.根据权利要求1所述基于辉光放电阴极的微型直流离子推力器，其特征在于，触持极(6)为圆筒状结构，触持极(6)设置有节流孔(6
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1)，使得辉光阴极放电腔室内形成较高气压；所述节流孔(6
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1)的设置方式为：方式一、触持极(6)的筒顶设置一单孔；方式二、触持极(6)的筒顶设置多个小孔，小孔孔径小于方式一单孔的孔径；方式三、触持极(6)的筒顶设置一小孔，用于引出电子及少部分的中性气体；触持极(6)的筒壁设置一圈小孔，用于引出大部分中性气体，使其与壁外阳极附近的电子碰撞。3.根据权利要求2所述基于辉光放电阴极的微型直流离子推力器，其特征在于，还包括挡板(10)，所述挡板(10)设置于阴极节流孔(6
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1)下游，挡板(10)固定在触持极(6)上，用于均化辉光阴极未电离的中性气体。4.根据权利要求3所述基于辉光放电阴极的微型直流离子推力器，其特征在于，所述阳极组件包括阳极绝缘子(7)和阳极(8)；阳极(8)为圆筒状，阳极(8)套设于触持极(6)筒外，阳极(8)内部形成推力器放电室；阳极(8)底部内翻沿设置于触持极(6)筒底外翻沿上，且二者之间通过阳极绝缘子...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁中喜，韩傲，孟天航，刘晨光，王福锋，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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