高电压技术
高電壓技術
고전압기술
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2013年
7期
1729-1737
,共9页
吉林桔%丁永杰%王真容%于达仁
吉林桔%丁永傑%王真容%于達仁
길림길%정영걸%왕진용%우체인
霍尔推力器%电离%磁场%电子温度饱和%PIC数值模拟%二次电子发射系数
霍爾推力器%電離%磁場%電子溫度飽和%PIC數值模擬%二次電子髮射繫數
곽이추력기%전리%자장%전자온도포화%PIC수치모의%이차전자발사계수
Hall thruster%ionization%magnetic field%electron temperature saturation%PIC numerical simulation%secondary electron emission ratio
在磁场不变的情况下,随着霍尔(Hall)推力器放电电压的提高,其通道内的最大电子温度会在一定的电压区间内出现“饱和”现象.为进一步理解这一现象,在完成了变电压不变磁场PIC(Particle in cell)模拟的基础上,首先分析了电子能量的平衡机制的构成要素和最大电子温度的影响因素,进而对各个影响因素在变电压下的变化趋势进行了研究.结果显示:最大电子温度点上游区域的电场加热效应是最大电子温度变化的主导因素,而上游区域的电子与壁面碰撞效应对最大电子温度的变化起到一定的调节作用.在高电压下,由于磁场无法有效束缚电子,上游区域的电子数密度急剧降低,导致电子壁面碰撞能量损失大幅降低,使得碰撞损失对最大电子温度的影响变得较为微弱.进一步指出了磁场在霍尔推力器变电压运行中的核心地位,并提出了高电压放电优化的2个方向:增大放电磁场以及更换二次电子发射系数更高的陶瓷壁面.
在磁場不變的情況下,隨著霍爾(Hall)推力器放電電壓的提高,其通道內的最大電子溫度會在一定的電壓區間內齣現“飽和”現象.為進一步理解這一現象,在完成瞭變電壓不變磁場PIC(Particle in cell)模擬的基礎上,首先分析瞭電子能量的平衡機製的構成要素和最大電子溫度的影響因素,進而對各箇影響因素在變電壓下的變化趨勢進行瞭研究.結果顯示:最大電子溫度點上遊區域的電場加熱效應是最大電子溫度變化的主導因素,而上遊區域的電子與壁麵踫撞效應對最大電子溫度的變化起到一定的調節作用.在高電壓下,由于磁場無法有效束縳電子,上遊區域的電子數密度急劇降低,導緻電子壁麵踫撞能量損失大幅降低,使得踫撞損失對最大電子溫度的影響變得較為微弱.進一步指齣瞭磁場在霍爾推力器變電壓運行中的覈心地位,併提齣瞭高電壓放電優化的2箇方嚮:增大放電磁場以及更換二次電子髮射繫數更高的陶瓷壁麵.
재자장불변적정황하,수착곽이(Hall)추력기방전전압적제고,기통도내적최대전자온도회재일정적전압구간내출현“포화”현상.위진일보리해저일현상,재완성료변전압불변자장PIC(Particle in cell)모의적기출상,수선분석료전자능량적평형궤제적구성요소화최대전자온도적영향인소,진이대각개영향인소재변전압하적변화추세진행료연구.결과현시:최대전자온도점상유구역적전장가열효응시최대전자온도변화적주도인소,이상유구역적전자여벽면팽당효응대최대전자온도적변화기도일정적조절작용.재고전압하,유우자장무법유효속박전자,상유구역적전자수밀도급극강저,도치전자벽면팽당능량손실대폭강저,사득팽당손실대최대전자온도적영향변득교위미약.진일보지출료자장재곽이추력기변전압운행중적핵심지위,병제출료고전압방전우화적2개방향:증대방전자장이급경환이차전자발사계수경고적도자벽면.
