高电压技术
高電壓技術
고전압기술
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2014年
10期
3012-3017
,共6页
陈茂林%夏广庆%杨正岩%张斌%徐宗琦%毛根旺
陳茂林%夏廣慶%楊正巖%張斌%徐宗琦%毛根旺
진무림%하엄경%양정암%장빈%서종기%모근왕
离子推力器%栅极系统%等离子体模拟%PIC%减速栅%束流
離子推力器%柵極繫統%等離子體模擬%PIC%減速柵%束流
리자추력기%책겁계통%등리자체모의%PIC%감속책%속류
ion thruster%optics system%plasma simulation%particle in cell%decelerator grid%beam
为优化离子推力器中栅极系统设计,采用三维粒子云网格(PiC)仿真方法对三栅极系统等离子体输运过程进行了仿真,并与两栅极仿真结果进行对比,分析了三栅极特有的减速栅对栅极系统内束流分布、电子返流阀值、截止电流和交叉电流阀值、离子通过率和发散角损失等参数的影响.研究结果表明减速栅的主要作用包括:对离子通过率无影响,对截止电流影响不明显,但可大幅减弱甚至消除交叉电流限制问题;对加速栅腐蚀有明显的抑制作用,工作区间内的加速栅电流降低50％;增强了下游区域的径向电场,部分离子会偏离主束流区域,导致发散角损失增大;可改善加速栅孔附近电势分布,对电子返流阀值影响明显,对于1～4A的束电流,仅需-60~50 V的负偏压便可实现对电子返流的抑制.
為優化離子推力器中柵極繫統設計,採用三維粒子雲網格(PiC)倣真方法對三柵極繫統等離子體輸運過程進行瞭倣真,併與兩柵極倣真結果進行對比,分析瞭三柵極特有的減速柵對柵極繫統內束流分佈、電子返流閥值、截止電流和交扠電流閥值、離子通過率和髮散角損失等參數的影響.研究結果錶明減速柵的主要作用包括:對離子通過率無影響,對截止電流影響不明顯,但可大幅減弱甚至消除交扠電流限製問題;對加速柵腐蝕有明顯的抑製作用,工作區間內的加速柵電流降低50％;增彊瞭下遊區域的徑嚮電場,部分離子會偏離主束流區域,導緻髮散角損失增大;可改善加速柵孔附近電勢分佈,對電子返流閥值影響明顯,對于1～4A的束電流,僅需-60~50 V的負偏壓便可實現對電子返流的抑製.
위우화리자추력기중책겁계통설계,채용삼유입자운망격(PiC)방진방법대삼책겁계통등리자체수운과정진행료방진,병여량책겁방진결과진행대비,분석료삼책겁특유적감속책대책겁계통내속류분포、전자반류벌치、절지전류화교차전류벌치、리자통과솔화발산각손실등삼수적영향.연구결과표명감속책적주요작용포괄:대리자통과솔무영향,대절지전류영향불명현,단가대폭감약심지소제교차전류한제문제;대가속책부식유명현적억제작용,공작구간내적가속책전류강저50％;증강료하유구역적경향전장,부분리자회편리주속류구역,도치발산각손실증대;가개선가속책공부근전세분포,대전자반류벌치영향명현,대우1～4A적속전류,부수-60~50 V적부편압편가실현대전자반류적억제.
