20cm口径离子推力器寿命模型及评估

为了系统地分析LIPS-200离子推力器交换电荷(CEX)离子对加速栅壁面的轰击溅射腐蚀机理,本文针对该推力器栅极系统最关键的两种磨损失效模式,即加速栅结构失效和电子反流失效,利用数值模拟Paritle-in-cell(PIC)和Monte-Carlo collision(MCC)方法,仿真模拟了束流引出过程中CEX离子的产生、加速及引出过程,得到了主束流离子空间位置分布、静电势分布、CEX离子分布和对应的密度分布。同时,采用数值仿真计算和理论分析相结合的方法对栅极寿命进行了评估。计算结果显示在现有几何结构和工作电参数一定的情况下,LIPS-200离子推力器栅极系统能很好地引出束流离子,无CEX离子直接轰击到加速栅壁面,程序统计到的整个栅极系统加速栅壁面截获的CEX离子电流约为9.76×10-4A。证明了加速栅电流的主要来源是冲击到壁面的CEX离子,计算得到的加速栅电流与束流电流比例为0.122%。LIPS-200离子推力器栅极寿命为11230.1 h,其对应的关键失效模式为加速栅结构失效。

激光物理

TN241 98042202单模激光混沌特性的理论研究=Theoretical re-search of chaotic behavior about single modelaser[刊,中]/吕翎,李成仁,陆博翘(辽宁师范大学物理系.辽宁,大连(116029))∥光学技术.—1998,(2).—35—36,43采用非线性理论分析了单模激光的混沌特性,对描述单模激光的非线性动力学方程进行了稳定性分析,从而确定了系统失稳后进入混沌态的分歧点。

通道等离子体环境对稳态等离子体推进器壁面腐蚀的影响

稳态等离子体推进器工作过程中通道的等离子体环境参数会影响高能粒子束的分布,进而影响离子对壁面溅射的情况。本文就加入预电离腔及考虑电荷交换碰撞对壁面腐蚀的影响进行了研究。通过调整模型中预电离率参数,研究了预电离率大小对通道物理特性分布及对通道壁面常规腐蚀的影响。结果表明预电离不会影响通道内主要物理特性,但由预电离引入的额外等离子体会加剧壁面的常规腐蚀。通过加入蒙特卡洛碰撞模块得到了电荷交换碰撞对通道各项物理参数分布和壁面常规腐蚀的影响。结果表明当考虑电荷交换碰撞后,通道内高能离子密度减少,壁面常规腐蚀情况有所减缓。