张雪儿，张天平，李得天*，杨 浩，孟 伟

（1.兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室；2.甘肃省空间电推进技术重点实验室：兰州730000）

0 引言

离子推力器具有比冲高、性能调节便利、适用范围广、技术成熟度高等优势，但因为其工作时，阳极、屏栅极等电极在屏栅电源1000 V 以上的（正）高电位，外壳为零电位，加速栅极处于加速电源-200 V 以下的（负）低电位，且屏栅极和加速栅极间距小于1 mm，普遍存在非预期电击穿问题，离子推力器的研制和应用经验均表明，无论在地面试验还是空间工作环境条件下，离子推力器正常工作过程中都会发生栅极之间的电击穿，该事件被定义为离子推力器的非预期电击穿（以下简称击穿）。现阶段对该问题的研究揭示：离子推力器非预期电击穿的诱发因素较多、发生过程与机理非常复杂；击穿发生时存在损伤推力器结构、降低电推进系统工作可靠性的工程风险；通过采取针对性控制与防护措施，可以把击穿频次及影响降低到航天任务可接受的范围内。

经过40多年的发展，我国的离子电推进研究已经步入航天工程应用的快速扩展阶段，凸显出深化非预期电击穿问题研究的必要性：一方面，离子推力器非预期电击穿虽难以完全消除但可以有效抑制，其抑制措施对于确保离子电推进在航天器上的可靠应用非常关键；另一方面，随着更高比冲、更大功率离子推力器的开发应用被提上日程，对离子推力器击穿问题的工程解决将变得更加棘手。……