郭德洲，顾　左，郑茂繁，杨福全，孔令轩

（兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室，兰州　730000）

离子推力器碳基材料栅极研究进展

郭德洲，顾左，郑茂繁，杨福全，孔令轩

（兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室，兰州730000）

栅极组件是离子推力器的关键部组件之一，直接影响推力器的性能和寿命。相比传统金属钼，碳基材料具备较低的热膨胀系数和较强的耐离子溅射性，是离子推力器栅极组件的理想材料，可以有效提高推力器的寿命和可靠性，碳基材料栅极组件已被国外先进离子推力器广泛采用。在调研国外碳基材料栅极研制过程的基础上，结合国内碳基材料研制水平，针对目前我国离子推力器的长远发展部署，提出开展碳基材料栅极组件制造的初步建议。

离子推力器；栅极；碳-碳复合材料；热解石墨

0　引言

离子推力器与传统化学推进相比，具有明显优势，已经在执行卫星平台的南北位保和星际航行的主推进等空间任务中得到应用，其主要特点是低推力、高比冲、推力可精确调节［1-2］。栅极组件是离子推力器的重要组成部分，其主要功能是聚焦并加速放电室工质气体电离后产生的离子。离子束引出过程直接关系到离子推力器的推力、比冲、效率等性能参数。

离子推力器放电室离子电离过程中产生大量热量，栅极将经历高温环境，受热后会产生热形变，栅孔对准性变差，严重时可引起栅极短路及破坏；放电室下游区域存在CEX离子，对于双栅离子推力器，速度较小的CEX离子易被带负电位的加速栅吸引，大部分具有足够的能量对加速栅材料造成溅射腐蚀。……