【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电推进，涉及等离子体推进中的稀薄气体流动，特别是涉及一种微型射频离子推力器供气系统。
技术介绍
1、在多种多样的空间任务中，电推进技术占据一席之地，其中微型射频离子推力器系统凭借其高比冲、高精度、长寿命以及效率高等特点可大幅提高空间平台的有效载荷率，被广泛应用在轨道转移和深空探测等总冲需求较大的空间任务中。
2、微型射频离子推力器供气系统的主要工作过程有：(1)气体从推进装置高压存储瓶流经供气管路输送进入电离室后，在电离室内扩散；(2)射频天线接收来自射频电源的电信号并在电离室内激发产生交变电磁场；(3)交变电磁场在电离室内激发产生等离子体；(4)离子经过光学系统加速喷出产生推力。在保证电离室内的气体均匀的前提下，气体在电离室内整体的密度越高，电离效果越好，产生的推力越大，然而，现有微型射频离子推力器供气系统，不仅结构复杂，制造与运行成本高，而且电离室内气体密度较低，从而影响了微型射频离子推力器整体性能，无法适应总冲需求日益提升的空间任务。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种新型的微型射频离子推力器供气系统，以解决上述现有微型射频离子推力器供气系统，不仅结构复杂，制造与运行成本高，而且电离室内气体密度较低，从而影响微型射频离子推力器整体性能，无法适应总冲需求日益提升的空间任务的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种微型射频离子推力器供气系统，包括：
4、微型射频离子推力器
5、布气结构，包括圆盘和设置于所述圆盘一侧的多个圆柱体，任意一所述圆柱体的轴线均平行于所述圆盘的轴线，全部所述圆柱体在所述圆盘上均布；所述布气结构设置于所述电离室内，并设置于所述工质进孔处，所述圆盘与所述电离室同轴，且任意一所述圆柱体均朝向所述工质进孔，所述布气结构用于对流入所述电离室的所述推进工质进行均匀分配，以使所述推进工质的粒子数密度均匀。
6、可选的，所述工质进孔开设于所述电离室的第一端端面中心，且所述工质进孔与所述电离室同轴；所述布气结构的全部所述圆柱体均与所述第一端端面相连。
7、可选的，全部所述圆柱体在所述圆盘上，以所述圆盘的圆心为中心呈圆周分布。
8、可选的，所述圆盘上设置3～6个所述圆柱体；所述圆盘的直径为34～38mm，轴向长度为2～4mm；任意一所述圆柱体的直径为2～8mm，轴向长度为2～5mm；任意一所述圆柱体与所述圆盘的中心轴距均为6～15mm。
9、可选的，所述圆盘上设置3个所述圆柱体，所述圆盘的直径为34mm，轴向长度为2mm；任意一所述圆柱体的直径为2～8mm，轴向长度为3mm；任意一所述圆柱体与所述圆盘的中心轴距均为10mm。
10、可选的，所述圆盘上设置4个所述圆柱体。
11、可选的，所述布气结构与所述电离室一体成型。
12、可选的，还包括中和器，所述中和器设置于所述电离室上，用于向所述羽流中发射电子，以中和所述羽流中的离子。
13、可选的，还包括光学系统，所述光学系统设置于所述微型射频离子推力器的喷射端，所述光学系统能够产生电场，以加速所述等离子体的喷射速度。
14、可选的，所述光学系统包括屏栅和加速栅，所述屏栅和所述加速栅沿所述等离子体的喷射方向依次设置，所述屏栅和所述加速栅均与栅极电路连接。
15、可选的，还包括推进工质供给源，所述推进工质供给源包括用于存储所述推进工质的高压存储瓶，所述高压存储瓶用于向所述工质进孔提供所述推进工质。
16、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
17、本专利技术提出的微型射频离子推力器供气系统，通过将布气结构设置于电离室内的工质进孔处，并将布气结构的圆盘与电离室同轴布置，进入电离室的推进工质在经过布气结构后均匀分布，提高了电离室内推进工质的平均密度，进而使微型射频离子推力器对射频能量的吸收效率更高，形成的等离子体分布更均匀，羽流中的离子密度更高，可大幅提升微型射频离子推力器的性能以及运行稳定性。另外，上述布气结构的结构简单，圆盘和圆柱体均采用圆柱状，相比现有技术，降低了加工难度，增加了经济性。本专利技术提出的微型射频离子推力器供气系统解决了现有供气结构结构复杂以及电离室内推进工质密度较低的问题。
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1.一种微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，所述工质进孔(41)开设于所述电离室(4)的第一端端面中心，且所述工质进孔(41)与所述电离室(4)同轴；所述布气结构(6)的全部所述圆柱体(62)均与所述第一端端面相连。
3.根据权利要求2所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，全部所述圆柱体(62)在所述圆盘(61)上，以所述圆盘(61)的圆心为中心呈圆周分布。
4.根据权利要求3所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，所述圆盘(61)上设置3～6个所述圆柱体(62)；所述圆盘(61)的直径为34～38mm，轴向长度为2～4mm；任意一所述圆柱体(62)的直径为2～8mm，轴向长度为2～5mm；任意一所述圆柱体(62)与所述圆盘(61)的中心轴距均为6～15mm。
5.根据权利要求4所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，所述圆盘(61)上设置3个所述圆柱体(62)，所述圆盘(61)的直径为34mm，轴向长度为2mm；任意一所述圆柱体(62)
6.根据权利要求4所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，所述圆盘(61)上设置4个所述圆柱体(62)。
7.根据权利要求2所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，所述布气结构(6)与所述电离室(4)一体成型。
8.根据权利要求2～7任意一项所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，还包括中和器(10)，所述中和器(10)设置于所述电离室(4)上，用于向所述羽流(11)中发射电子，以中和所述羽流(11)中的离子。
9.根据权利要求2～7任意一项所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，还包括光学系统(12)，所述光学系统(12)设置于所述微型射频离子推力器(3)的喷射端，所述光学系统(12)能够产生电场，以加速所述等离子体的喷射速度。
10.根据权利要求2～7任意一项所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，还包括推进工质供给源，所述推进工质供给源包括用于存储所述推进工质(5)的高压存储瓶(1)，所述高压存储瓶(1)用于向所述工质进孔(41)提供所述推进工质(5)。
...【技术特征摘要】
1.一种微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，所述工质进孔(41)开设于所述电离室(4)的第一端端面中心，且所述工质进孔(41)与所述电离室(4)同轴；所述布气结构(6)的全部所述圆柱体(62)均与所述第一端端面相连。
3.根据权利要求2所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，全部所述圆柱体(62)在所述圆盘(61)上，以所述圆盘(61)的圆心为中心呈圆周分布。
4.根据权利要求3所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，所述圆盘(61)上设置3～6个所述圆柱体(62)；所述圆盘(61)的直径为34～38mm，轴向长度为2～4mm；任意一所述圆柱体(62)的直径为2～8mm，轴向长度为2～5mm；任意一所述圆柱体(62)与所述圆盘(61)的中心轴距均为6～15mm。
5.根据权利要求4所述的微型射频离子推力器供气系统，其特征在于，所述圆盘(61)上设置3个所述圆柱体(62)，所述圆盘(61)的直径为34mm，轴向长度为2mm；任意一所述圆柱体(62)的直径为2～8mm，轴向长度为3mm；...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏立秋，李佳伟，蒋文嘉，郑贺，李鸿，丁永杰，
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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