【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于空间电推进电子源，具体涉及一种空心阴极用辉光放电加热器。
技术介绍
1、近年来，小型化空间电推力器的研制已成为世界各国共同努力的方向，微电子和小型化系统的进步促进了微纳卫星的发展。新一代卫星所需的推进系统仍然面临巨大挑战，要解决的关键问题之一就是阴极电子源，它是与霍尔推力器和离子推力器耦合工作的核心部件，负责提供种子电子以及中和推力器离子束流。空心阴极仍是当前阴极电子源的第一选择。
2、空心阴极利用低功函发射体材料，将发射体加热到工作温度产生热发射电子来工作。其关键部分在于加热器，加热器的性能直接影响阴极乃至整个电推力器系统的正常启动、稳定工作以及重复点火的可靠性。当前空心阴极普遍采用的是陶瓷组装式加热器和铠装式加热器，均以难熔金属丝作为加热丝，例如钨丝、钽丝、钨铼丝等。
3、该类加热器最主要的失效模式就是短路和断路。金属丝在高温下持续蒸发，金属蒸汽在绝缘件上形成沉积，会导致加热器短路；另一方面，在高温热应力和大电流的冲击的作用下，金属丝会产生细小裂纹；金属丝电阻随温度变化大，在经历多次点火后，由于蒸发导致加热丝变细，可能出现加热丝熔断的情况。另外加热丝形成回路涉及到难熔金属的焊接，工艺难度高，成品率低，成本高。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决现有空心阴极加热器采用金属丝存在的加热丝短路或熔断导致的可靠性低以及加工工艺导致的成本高问题，进而提供一种空心阴极用辉光放电加热器；
2、一种空心阴极用辉光放电加热器，所述放电加热器包括
3、进一步地，所述阴极顶板顶端的中心处加工有节流孔，所述发射体为环体结构，阴极管的内部通过节流孔和发射体与外部连通设置；
4、进一步地，所述绝缘子一和绝缘子二均为环体结构，且绝缘子一的外环壁和绝缘子二的外环壁均与加热极的内环壁紧密贴合设置，绝缘子一的内环壁和绝缘子二的内环壁均与阴极管的外环壁紧密贴合设置；
5、进一步地，所述绝缘子一的顶端端面、加热极的顶端端面、阴极管的顶端端面和阴极顶板的顶端端面共面设置，绝缘子二的底端端面与加热极的底端端面共面设置；
6、进一步地，所述绝缘子二的底端端面上沿周向等距加工有两个一号进气孔；
7、进一步地，所述发射体的材质为钡钨或六硼化镧材料；阴极管的材质为钽，加热极的材质为钽；绝缘子一的材质和绝缘子二的材质均为氧化铝陶瓷材料；
8、进一步地，所述辉光放电加热器还包括挡板，所述挡板设置在发射体的底端，且挡板的顶端端面与发射体的底端端面贴合设置，挡板的外圆壁与阴极管的内环壁紧密贴合设置，挡板的端面均布加工有多个通气孔，阴极管的内部通过多个通气孔与发射体内部连通设置；
9、进一步地，所述阴极管的外环壁上沿周向加工有多个二号进气孔，阴极管的内部通过多个通气孔与阴极管与加热极之间形成的空腔连通设置；
10、进一步地，所述挡板设置在二号进气孔与发射体之间，且二号进气孔的孔径与通气孔的孔径相同；
11、进一步地，所述发射体的材质为钡钨或六硼化镧材料；阴极管的材质为钽，加热极的材质为钽；绝缘子一的材质和绝缘子二的材质均为氧化铝陶瓷材料。
12、本申请相对于现有技术所产生的有益效果：
13、本专利技术提供的基于辉光放电的空心阴极加热器，依靠阴极和加热极之间加载高电压，在阴极管外壁面和加热极内壁面形成的腔室内产生辉光放电等离子体，其加热原理是，等离子体中的重粒子主要是离子在阴极鞘层作用下轰击阴极管外壁，热量进而传递到发射体上，达到发射体热发射温度。其有益效果包含：
14、第一：本申请提供的加热器利用辉光放电等离子体中的离子轰击加热代替传统难熔金属丝为加热源，从技术原理上解决了由加热丝蒸发引起的加热器短路及加热丝熔断导致的断路等失效问题。
15、第二：本申请提供的加热器结构简单，不使用难熔金属丝，避免了复杂的难熔金属的焊接工艺，有利于进一步降低空心阴极的成本。
16、第三：本申请提供的加热器的加热方式由等离子体中的离子轰击直接对阴极管加热，热量直接从阴极管传递到发射体上，简化了传统加热器中热量从加热丝到绝缘陶瓷再到阴极管的传热过程，加热效率高。
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1.一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述放电加热器包括绝缘子一(1)、加热极(2)、绝缘子二(3)、阴极管(4)、阴极顶板(5)和发射体(6)，所述加热极(2)套设在阴极管(4)的顶端上，绝缘子一(1)和绝缘子二(3)均设置在加热极(2)与阴极管(4)之间，且绝缘子一(1)靠近加热极(2)的顶端设置，绝缘子二(3)靠近加热极(2)的底端设置，发射体(6)设置在阴极管(4)内，发射体(6)的顶端设有阴极顶板(5)，发射体(6)的顶端端面与阴极顶板(5)的底部端面贴合设置，阴极顶板(5)的顶端端面与阴极管(4)的顶端端面平齐设置，且发射体(6)的外环壁与阴极顶板(5)的外环壁均与阴极管(4)的内环壁紧密贴合设置。
2.根据权利要求1所述的一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述阴极顶板(5)顶端的中心处加工有节流孔(5-1)，所述发射体(6)为环体结构，阴极管(4)的内部通过节流孔(5-1)和发射体(6)与外部连通设置。
3.根据权利要求2所述的一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述绝缘子一(1)和绝缘子二(3)均为环体结构，且绝缘子一
4.根据权利要求3所述的一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述绝缘子一(1)的顶端端面、加热极(2)的顶端端面、阴极管(4)的顶端端面和阴极顶板(5)的顶端端面共面设置，绝缘子二(3)的底端端面与加热极(2)的底端端面共面设置。
5.根据权利要求4所述的一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述绝缘子二(3)的底端端面上沿周向等距加工有两个一号进气孔(3-1)。
6.根据权利要求5所述的一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述发射体(6)的材质为钡钨或六硼化镧材料；阴极管(4)的材质为钽，加热极(2)的材质为钽；绝缘子一(1)的材质和绝缘子二(3)的材质均为氧化铝陶瓷材料。
7.根据权利要求4所述的一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述辉光放电加热器还包括挡板(7)，所述挡板(7)设置在发射体(6)的底端，且挡板(7)的顶端端面与发射体(6)的底端端面贴合设置，挡板(7)的外圆壁与阴极管(4)的内环壁紧密贴合设置，挡板(7)的端面均布加工有多个通气孔(7-1)，阴极管(4)的内部通过多个通气孔(7-1)与发射体(6)内部连通设置。
8.根据权利要求7所述的一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述阴极管(4)的外环壁上沿周向加工有多个二号进气孔(4-2)，阴极管(4)的内部通过多个通气孔(7-1)与阴极管(4)与加热极(2)之间形成的空腔连通设置。
9.根据权利要求8所述的一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述挡板(7)设置在二号进气孔(4-2)与发射体(6)之间，且二号进气孔(4-2)的孔径与通气孔(7-1)的孔径相同。
10.根据权利要求9所述的一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述发射体(6)的材质为钡钨或六硼化镧材料；阴极管(4)的材质为钽，加热极(2)的材质为钽；绝缘子一(1)的材质和绝缘子二(3)的材质均为氧化铝陶瓷材料。
...【技术特征摘要】
1.一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述放电加热器包括绝缘子一(1)、加热极(2)、绝缘子二(3)、阴极管(4)、阴极顶板(5)和发射体(6)，所述加热极(2)套设在阴极管(4)的顶端上，绝缘子一(1)和绝缘子二(3)均设置在加热极(2)与阴极管(4)之间，且绝缘子一(1)靠近加热极(2)的顶端设置，绝缘子二(3)靠近加热极(2)的底端设置，发射体(6)设置在阴极管(4)内，发射体(6)的顶端设有阴极顶板(5)，发射体(6)的顶端端面与阴极顶板(5)的底部端面贴合设置，阴极顶板(5)的顶端端面与阴极管(4)的顶端端面平齐设置，且发射体(6)的外环壁与阴极顶板(5)的外环壁均与阴极管(4)的内环壁紧密贴合设置。
2.根据权利要求1所述的一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述阴极顶板(5)顶端的中心处加工有节流孔(5-1)，所述发射体(6)为环体结构，阴极管(4)的内部通过节流孔(5-1)和发射体(6)与外部连通设置。
3.根据权利要求2所述的一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述绝缘子一(1)和绝缘子二(3)均为环体结构，且绝缘子一(1)的外环壁和绝缘子二(3)的外环壁均与加热极(2)的内环壁紧密贴合设置，绝缘子一(1)的内环壁和绝缘子二(3)的内环壁均与阴极管(4)的外环壁紧密贴合设置。
4.根据权利要求3所述的一种空心阴极用辉光放电加热器，其特征在于：所述绝缘子一(1)的顶端端面、加热极(2)的顶端端面、阴极管(4)的顶端端面和阴极顶板(5)的顶端端面共面设置，绝缘子二(3)的底端端面与加热极(2)的底端端面共面设置。
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