一种高结构稳定性栅极组件制造技术

本申请涉及电推进技术领域，具体而言，涉及一种高结构稳定性栅极组件，包括屏栅极、陶瓷栅片、加速栅极以及安装组件，其中：陶瓷栅片设置在屏栅极与加速栅极之间；陶瓷栅片的栅孔与屏栅极和加速栅极的栅孔对应设置；屏栅极、陶瓷栅片以及加速栅极通过安装组件固定安装在一起，组成实心的栅极组件。本申请采用高强度、高致密度的陶瓷栅片，将栅极组件组合为一个实心整体，提高了其力学抗力，同时陶瓷栅片设置在栅极之间，能够阻止栅极组件工作过程中由于热应力发生的相向形变，与现有产品相比，显著提升了栅极组件的力、热环境稳定性。热环境稳定性。热环境稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种高结构稳定性栅极组件


[0001]本申请涉及电推进
，具体而言，涉及一种高结构稳定性栅极组件。

技术介绍

[0002]电推进系统具有高比冲、高效率的突出优势，已经成为世界各国长寿命和低成本卫星普遍采用的技术途径。当前和未来几十年内，我国空间领域对电推进的应用需求极为广阔。
[0003]栅极组件是离子推力器的核心组件，主要作用是通过聚焦并加速离子，产生推力，是决定推力器性能、寿命、可靠性的关键因素之一。后续深空探测等任务的提出及核电推进等技术的突破，对推力器功率要求越来越高，相应栅极组件尺寸越来越大，进而对栅极组件的抗冲击、振动等性能要求及力、热结构稳定性进一步提高。当前栅极组件设计时，离子引出区全部开孔，孔数达几千或几万，孔间连接区宽度＜1mm，几何透明度最大超过65％，且栅极组件厚度一般为0.4～1.0mm，栅间电压达上千伏特。因此，栅极组件整体结构强度、刚度较弱，力、热稳定性较差，最终影响推力器性能和可靠性。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种高结构稳定性栅极组件，结构简单、重量轻，能够提高栅极组件的力、热环境的稳定性。
[0005]为了实现上述目的，本申请提供了一种高结构稳定性栅极组件，包括屏栅极、陶瓷栅片、加速栅极以及安装组件，其中：陶瓷栅片设置在屏栅极与加速栅极之间；陶瓷栅片的栅孔与屏栅极和加速栅极的栅孔对应设置；屏栅极、陶瓷栅片以及加速栅极通过安装组件固定安装在一起，组成实心的栅极组件。
[0006]进一步的，安装组件包括屏栅安装环、加速栅安装环以及绝缘组件，其中：屏栅极和陶瓷栅片的环面从下到上依次螺接在屏栅安装环的上表面；加速栅极的环面螺接在加速栅安装环的下表面；屏栅安装环和加速栅安装环通过绝缘组件固定安装在一起。
[0007]进一步的，陶瓷栅片为开孔的平面陶瓷片或者球面陶瓷片。
[0008]进一步的，陶瓷栅片的材料为陶瓷材料或者陶瓷基复合材料。
[0009]进一步的，陶瓷栅片的栅孔为楔形孔，凸面的孔径小于凹面的孔径，其中：陶瓷栅片栅孔的凸面孔径大小与加速栅极栅孔的孔径相同；陶瓷栅片栅孔的凹面孔径大小与屏栅极栅孔的孔径相同。
[0010]进一步的，陶瓷栅片的直径、拱高、轮廓度以及开孔数与屏栅极相同。
[0011]本专利技术提供的一种高结构稳定性栅极组件，具有以下有益效果：
[0012]本申请采用高强度、高致密度的陶瓷栅片，将栅极组件组合为一个实心整体，提高了其力学抗力，同时陶瓷栅片设置在栅极之间，能够阻止栅极组件工作过程中由于热应力发生的相向形变，与现有产品相比，显著提升了栅极组件的力、热环境稳定性。
附图说明
[0013]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0014]图1是根据本申请实施例提供的高结构稳定性栅极组件的结构示意图；
[0015]图2是根据本申请实施例提供的图1中A区域的放大图；
[0016]图3是根据本申请实施例提供的加速栅极的示意图；
[0017]图4是根据本申请实施例提供的屏栅极的示意图；
[0018]图5是根据本申请实施例提供的陶瓷栅片的示意图；
[0019]图中：1
‑
屏栅极、2
‑
加速栅极、3
‑
陶瓷栅片、4
‑
屏栅安装环、5
‑
加速栅安装环、6
‑
绝缘组件。
具体实施方式
[0020]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
[0021]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0022]在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0023]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
[0024]另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0026]如图1
‑
图2所示，本申请提供了一种高结构稳定性栅极组件，包括屏栅极1、陶瓷栅片3、加速栅极2以及安装组件，其中：陶瓷栅片3设置在屏栅极1与加速栅极2之间；陶瓷栅片3的栅孔与屏栅极1和加速栅极2的栅孔对应设置；屏栅极1、陶瓷栅片3以及加速栅极2通过安装组件固定安装在一起，组成实心的栅极组件。
[0027]具体的，现有的栅极组件一般是空心结构，即将屏栅极1和加速栅极2直接连接，屏
栅极1与加速栅极2之间不再设置其他连接结构，这样栅极组件的整体结构强度和刚度较弱，力、热稳定性较差，对后续推力器的性能和可靠性会产生一定的影响；而本申请实施例提供的高结构稳定性栅极组件在屏栅极1和加速栅极2之间又添加一层陶瓷栅片3，将整体的空心栅极组件结构变成了实心栅极组件结构，显著提高了其力学抗力；并且陶瓷栅片3的栅孔位置与下方屏栅极1的栅孔位置和上方加速栅极2的栅孔位置一一对应，能够阻挡工作过程中屏栅极1和加速栅极2由于热应力发生的相向形变，有效控制栅间距的变化，防止栅极短路，提高了栅极组件的可靠性。
[0028]进一步的，安装组件包括屏栅安装环4、加速栅安装环5以及绝缘组件6，其中：屏栅极1和陶瓷栅片3的环面从下到上依次螺接在屏栅安装环4的上表面；加速栅极2的环面螺接在加速栅安装环5的下表面；屏栅安装环4和加速栅安装环5通过绝缘组件6固定安装在一起，绝缘组件6可以根据实际情况进行选择，主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高结构稳定性栅极组件，其特征在于，包括屏栅极、陶瓷栅片、加速栅极以及安装组件，其中：所述陶瓷栅片设置在所述屏栅极与所述加速栅极之间；所述陶瓷栅片的栅孔与所述屏栅极和所述加速栅极的栅孔对应设置；所述屏栅极、所述陶瓷栅片以及所述加速栅极通过所述安装组件固定安装在一起，组成实心的栅极组件。2.根据权利要求1所述的高结构稳定性栅极组件，其特征在于，所述安装组件包括屏栅安装环、加速栅安装环以及绝缘组件，其中：所述屏栅极和所述陶瓷栅片的环面从下到上依次螺接在所述屏栅安装环的上表面；所述加速栅极的环面螺接在所述加速栅安装环的下表面；所述屏栅安装环和所述加速栅安装环通过所述绝缘组件固定安...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，李娟，王东升，马伊帆，温灵生，耿海，王衎，杨俊泰，杨盛林，
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：