小型化钡钨空心阴极的结构设计与性能试验研究

介绍了一种用于电推进系统的长寿命高可靠性的小型化钡钨空心阴极,给出了该钡钨空心阴极的结构,进行了仿真计算与测试。结果表明该钡钨空心阴极点火启动功率≤30 W,阴极发射电流范围0.5~2.0 A、所需氙气流量≤1.2 mL/min,并且可满足20000次启动次数要求,同时具有高可靠性力学结构。

钡钨空心阴极放电等离子体特性实验研究

空心阴极作为电推力器的核心部件之一,其放电等离子体特性对空心阴极的性能和可靠性具有决定性的作用。采用实验的方法,使用朗谬尔静电探针置于钡钨空心阴极放电出口处,诊断和分析了钡钨空心阴极出口处的放电等离子体特性随阴极推进剂流量和放电电流的变化规律,结果表明:阴极推进剂流量和放电电流对空心阴极放电等离子体特性具有比较明显的影响,各等离子体参量随阴极推进剂流量和放电电流均有明显的变化,其中,电子数密度随阴极推进剂流量和放电电流的增大而上升,等离子体电势随阴极推进剂流量和放电电流的增大而下降,电子温度随阴极推进剂流量的增加而下降,随放电电流的增大有略微升高,而且,放电电流对放电等离子体特性具有更显著的影响。

钡钨空心阴极等离子体放电模式实验研究

主要通过实验的手段,系统研究了钡钨空心阴极的等离子体放电特性及其工作模式。实验中,使空心阴极工作在三极管构型下,调节相应的放电参数,详细分析钡钨空心阴极放电特性的变化规律、存在的放电模式及其转化规律。最后得到结论:钡钨空心阴极放电表现为羽毛状、亮斑状和弥漫状等3种典型的工作模式;不同放电模式可以用放电电流、放电电压及其振荡特性进行判定和区分;随着放电参数的变化,几种放电模式之间可以相互转化。

六硼化镧与钡钨空心阴极的放电特性实验研究

空心阴极作为电推力器点火和羽流中和的核心部件,其内部气体放电特性对于阴极的工作性能起着决定性的作用。本文对基于不同发射体的钡钨空心阴极和六硼化镧阴极的放电特性进行了系统的实验研究,结果表明:随着阴极工作参数的不同,两种阴极的放电均表现为三种典型的放电模式;在相同的工作参数下,六硼化镧阴极可维持的放电电流较钡钨阴极的大,工作电流范围也更宽,但钡钨阴极工作时的放电电压更加稳定,应用于霍尔推力器时,有利于推力器工作效率的提高和稳定。