【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空间推进，具体涉及一种圆柱霍尔推力器。
技术介绍
1、空间技术的进步也催生了空间推进技术的进步，随着空间微型体积的不断缩小以及各种精密科学卫星的诞生，特定的卫星平台对推力器的需求也越来越为严苛。近些年来，稳定运行功率低于50 w的推力器的发展获得了突破性进展，并有部分已应用在卫星上进行了在轨验证。霍尔推力器作为其中的一种，依靠霍尔效应进行自洽的等离子体电离与加速，在近些年也得到了微型化。
2、如中国专利文献cn115681059a公开的一种反向进气的电推力器空间设备，包括导磁外壳和导磁内芯，所述导磁外壳和导磁内芯之间形成放电通道，所述放电通道呈圆环状，故又称圆环霍尔推力器。上述圆环霍尔推力器的磁场如图2所示，在放电通道的径向方向上呈现出对称的且与轴向方向垂直的分布。
3、然而，将上述圆环霍尔推力器小型化后，其效率衰减较为明显，由于电子约束能量欠佳，导致其电离效率不足。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的圆环霍尔推力器的电子约束能量欠佳的缺陷，从而提供一种圆柱霍尔推力器。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种圆柱霍尔推力器，包括：
3、导磁底板；
4、导磁外壳，设置在所述导磁底板上，所述导磁外壳的内部形成有安装腔，所述安装腔在远离所述导磁底板的一端具有出口；
5、内磁组件，设置在所述导磁外壳的安装腔内，所述内磁组件的导磁面的高度低于所述安装腔的出口；>
6、气体分配器，设置在所述导磁外壳的安装腔内，所述气体分配器具有围绕所述内磁组件设置的若干气体出口，所述气体出口朝向所述安装腔的出口方向延伸。
7、可选地，所述内磁组件包括：内磁芯和固定内芯，所述内磁芯套设在所述固定内芯上，所述固定内芯安装在所述导磁底板上。
8、可选地，所述固定内芯在靠近所述安装腔的出口的一端可拆卸地安装有内磁极。
9、可选地，所述内磁极的至少部分外径沿所述安装腔的出口方向逐渐缩小。
10、可选地，还包括：电子发射体，安装在所述内磁组件上靠近所述安装腔的出口的一端。
11、可选地，所述电子发射体为朝向所述安装腔的出口方向延伸的柱形结构。
12、可选地，所述气体分配器的气体出口朝向靠近所述内磁组件的中轴线的方向倾斜设置。
13、可选地，所述内磁组件上在靠近所述安装腔的出口的一端设置有盖板，所述盖板的至少部分外径沿所述安装腔的出口方向逐渐缩小。
14、可选地，所述盖板的外壁面为内凹的弧形面。
15、可选地，还包括：外磁芯，围绕所述导磁外壳的外周壁设置。
16、本专利技术技术方案，具有如下优点：
17、1.本专利技术提供的圆柱霍尔推力器，由于内磁组件的导磁面的高度低于安装腔的出口，从而在内磁组件与导磁外壳的出口之间形成一种斜长型且拥有较大梯度或磁镜比的磁场构型，该磁场构型增大了导磁外壳的出口与内磁组件之间的电子运动空间，使电子的运动路径变长，从而对电子的约束能力增强，使中型原子的电离平均自由程缩短，电子在电子运动区域的密度更大，从而提高了电离效率。且电子约束效果的提升可有效提升电离过程中多价离子的含量，从而有效提升电流利用率，提升推力器比冲。
18、2.本专利技术提供的圆柱霍尔推力器，将内磁极的外径设置为朝向安装腔的出口方向逐渐缩小，用于减少离子气体的撞击，从而增加内磁极的使用寿命，减少对离子的损耗。
19、3.本专利技术提供的圆柱霍尔推力器，设置的电子发射体作为被动的自中和器，可在离子或电子的轰击下通过离子诱导电子发射或二次电子发射进行额外电子的发射，供推力器的运行与维持。
20、4.本专利技术提供的圆柱霍尔推力器，将气体分配器的出口进行倾斜设置，可朝向高密度电子区域释放中性原子，有效提升电子的利用效率，进而提升中性原子的电离效率，提升离子密度，提升推力器的综合放电性能。
21、5.本专利技术提供的圆柱霍尔推力器，将盖板的外径设置为朝向安装腔的出口方向逐渐缩小的结构，可一定程度上避免离子与盖板的直接接触，避免离子大量损耗，同时也增加了放电区域。
22、6.本专利技术提供的圆柱霍尔推力器，通道保护环的材料可以为金属，构成全金属放电腔，此时放电特性类似于阳极层推力器，且耐刻蚀能力强；通道保护环的材料还可以为陶瓷材料，构成金属-陶瓷复合放电腔，陶瓷的引入可使推力器更偏向传统推力器，提升二次电子比例；通道保护环的材料还可以为与电子发射体一样的电子发射材料，充分利用轰击到其上的离子并再次产生电子，进一步提升电离性能。
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1.一种圆柱霍尔推力器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的圆柱霍尔推力器，其特征在于，所述内磁组件（3）包括：内磁芯（4）和固定内芯（5），所述内磁芯（4）套设在所述固定内芯（5）上，所述固定内芯（5）安装在所述导磁底板（1）上。
3.根据权利要求2所述的圆柱霍尔推力器，其特征在于，所述固定内芯（5）在靠近所述安装腔的出口的一端可拆卸地安装有内磁极（8）。
4.根据权利要求3所述的圆柱霍尔推力器，其特征在于，所述内磁极（8）的至少部分外径沿所述安装腔的出口方向逐渐缩小。
5.根据权利要求1所述的圆柱霍尔推力器，其特征在于，还包括：电子发射体（9），安装在所述内磁组件（3）上靠近所述安装腔的出口的一端。
6.根据权利要求5所述的圆柱霍尔推力器，其特征在于，所述电子发射体（9）为朝向所述安装腔的出口方向延伸的柱形结构。
7.根据权利要求5所述的圆柱霍尔推力器，其特征在于，所述气体分配器（6）的气体出口（7）朝向靠近所述内磁组件（3）的中轴线的方向倾斜设置。
8.根据权利要求7所述的圆柱霍尔推
9.根据权利要求8所述的圆柱霍尔推力器，其特征在于，所述盖板（10）的外壁面为内凹的弧形面。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的圆柱霍尔推力器，其特征在于，还包括：外磁芯（11），围绕所述导磁外壳（2）的外周壁设置。
...【技术特征摘要】
1.一种圆柱霍尔推力器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的圆柱霍尔推力器，其特征在于，所述内磁组件（3）包括：内磁芯（4）和固定内芯（5），所述内磁芯（4）套设在所述固定内芯（5）上，所述固定内芯（5）安装在所述导磁底板（1）上。
3.根据权利要求2所述的圆柱霍尔推力器，其特征在于，所述固定内芯（5）在靠近所述安装腔的出口的一端可拆卸地安装有内磁极（8）。
4.根据权利要求3所述的圆柱霍尔推力器，其特征在于，所述内磁极（8）的至少部分外径沿所述安装腔的出口方向逐渐缩小。
5.根据权利要求1所述的圆柱霍尔推力器，其特征在于，还包括：电子发射体（9），安装在所述内磁组件（3）上靠近所述安装腔的出口的一端。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐禄祥，卢世旭，
申请(专利权)人：国科大杭州高等研究院，
类型：发明
国别省市：
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