栅控热阴极中和器数值仿真改进与试验研究

利用Opera仿真软件开展了栅控热阴极中和器性能的仿真研究,结果显示,阳极电流和栅极截获电流与阴极-阳极间距、阴极-栅极间距、栅极电压、栅极孔半径相关。对设计的栅控热阴极中和器进行的性能测试试验结果表明,当阴极-阳极间距在5~30L0,阴极-栅极间距在D0~2D0,栅极孔半径在6~8r0时,栅控热阴极中和器电子发射性能存在最佳点;当栅极电压100 V、阳极电压300 V时,阳极电流达到17.74 mA,栅极截获电流仅为0.03 mA,阴极加热功率为8 W。仿真结果与试验结果一致性较好。

离子电推进技术的发展现状与未来

离子电推进是最具代表性和技术成熟度的电推进技术类型之一。本文从放电室技术、离子光学系统技术、放电阴极和中和器阴极技术的优势、缺憾等方面,总结了离子电推进的技术发展现状。针对未来航天任务对离子电推进更大功率、更高比冲、更简系统等新需求,分析了传统离子电推进所面临的主要技术挑战,梳理出了环型离子电推进、双级加速离子电推进、自中和离子电推进、螺旋波放电离子电推进等创新离子电推进技术发展的未来方向。