曹帅,汤海滨,张尊,章喆

北京航空航天大学宇航学院,北京100191

离子发动机羽流空间电位诊断

曹帅,汤海滨*,张尊,章喆

北京航空航天大学宇航学院,北京100191

离子发动机羽流空间电位分布不合理可能会造成一系列问题,以至于影响航天器的正常工作。试验使用发射探针对20 cm氙离子发动机束流区等离子体空间电位进行诊断,测点选取轴向距离发动机出口平面250～900mm,径向0～450mm,探针钨丝直径0.1mm,加热电流1.5～2.5 A。发射探针诊断建立在电子热发射基础上,因其I-V曲线拐点较朗缪尔探针更为明显,所以测量得到的空间电位分布更为准确。国外已经广泛使用发射探针测量等离子体空间电位,发射探针的试验数据处理方法仍存在较大分歧。从发射探针工作时的物理过程着手,分析热电子发射多少对空间电位诊断结果的影响,采用不同的探针I-V曲线处理方法并对各种方法利弊进行讨论,分析偏离真实空间电位的原因,比较得到较为合理的结果,对发射探针的结构改造和加热电流的选取提供依据,为发动机性能的改善和羽流仿真模型提供参考。

离子发动机;羽流诊断;空间电位;发射探针;热电子发射

离子发动机羽流可能会影响太阳能翼板与航天器的正常工作,是影响航天器可靠性和寿命的关键因素,所以对离子发动机的羽流进行诊断意义重大。

离子推力器的羽流中等离子体元素,加上其他的中性粒子围绕在航天器周围,组成了污染环境,这将导……