高电压技术
高電壓技術
고전압기술
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2014年
7期
2119-2124
,共6页
操慧珺%楚豫川%曹勇%张志昊%王加亮
操慧珺%楚豫川%曹勇%張誌昊%王加亮
조혜군%초예천%조용%장지호%왕가량
离子推进器%离子束中和%离子-电子耦合%全粒子质点网格法%电场环境%能量转换
離子推進器%離子束中和%離子-電子耦閤%全粒子質點網格法%電場環境%能量轉換
리자추진기%리자속중화%리자-전자우합%전입자질점망격법%전장배경%능량전환
ion thruster%ion beam neutralization%ion-electron coupling%full PIC method%electric field environment%energy conversion
为优化离子推进器结构,对离子推进器中和过程中的离子-电子耦合及电中性等离子体形成过程的物理机制进行了研究.采用2维轴对称全粒子质点网格法对离子束中和过程和近场羽流进行了数值模拟.结果表明,在靠近推进器出口处的离子束中会形成1个较高的正电势,且该正电势会随着时间逐渐增大.推进器出口处的高电势与周围环境之间形成的势阱能够限制电子的逃逸并加速离子,最终使得2者的速度趋于一致,完成离子-电子的耦合过程,即离子束的中和过程.在以上过程中,沿着等离子体束推进方向的电子和离子的动能增加,电子的热能降低.
為優化離子推進器結構,對離子推進器中和過程中的離子-電子耦閤及電中性等離子體形成過程的物理機製進行瞭研究.採用2維軸對稱全粒子質點網格法對離子束中和過程和近場羽流進行瞭數值模擬.結果錶明,在靠近推進器齣口處的離子束中會形成1箇較高的正電勢,且該正電勢會隨著時間逐漸增大.推進器齣口處的高電勢與週圍環境之間形成的勢阱能夠限製電子的逃逸併加速離子,最終使得2者的速度趨于一緻,完成離子-電子的耦閤過程,即離子束的中和過程.在以上過程中,沿著等離子體束推進方嚮的電子和離子的動能增加,電子的熱能降低.
위우화리자추진기결구,대리자추진기중화과정중적리자-전자우합급전중성등리자체형성과정적물리궤제진행료연구.채용2유축대칭전입자질점망격법대리자속중화과정화근장우류진행료수치모의.결과표명,재고근추진기출구처적리자속중회형성1개교고적정전세,차해정전세회수착시간축점증대.추진기출구처적고전세여주위배경지간형성적세정능구한제전자적도일병가속리자,최종사득2자적속도추우일치,완성리자-전자적우합과정,즉리자속적중화과정.재이상과정중,연착등리자체속추진방향적전자화리자적동능증가,전자적열능강저.
