[發(fā)明專利]朗繆爾探針、朗繆爾探針診斷系統(tǒng)及其診斷方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810824809.4
• 申請(qǐng)日: 2018-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN109104805A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁惠焱;劉立輝;韓木天;賀碧蛟;蔡國(guó)飆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H05H1/00
• 分類號(hào): H05H1/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳迪

本發(fā)明公開了朗繆爾探針、朗繆爾探針診斷系統(tǒng)及其診斷方法，涉及等離子體技術(shù)領(lǐng)域。根據(jù)本發(fā)明提供的朗繆爾探針，包括收集器、導(dǎo)電式螺桿引線、陶瓷護(hù)套以及六角螺母；所述導(dǎo)電式螺桿引線擰入所述收集器內(nèi)與所述收集器連接，所述陶瓷護(hù)套套設(shè)于所述導(dǎo)電式螺桿引線上，且一端部與所述收集器抵接，所述六角螺母與所述導(dǎo)電式螺桿引線螺接、且與所述陶瓷護(hù)套另一端部抵接；該朗繆爾探針能夠避免引線與等離子體接觸，消除引線干擾，減少測(cè)量誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是朗繆爾探針、朗繆爾探針診斷系統(tǒng)及其診斷方法。

背景技術(shù)

離子推力器、霍爾推力器等電推力器因其比沖高、壽命長(zhǎng)和系統(tǒng)質(zhì)量較小等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航天器的姿態(tài)和軌道控制。準(zhǔn)確獲取電推力器真空羽流參數(shù)對(duì)于評(píng)估電推力器和航天器性能是至關(guān)重要的；電推力器真空羽流是等離子體，電子溫度和電子數(shù)密度是等離子羽流流場(chǎng)的基本參數(shù)，獲取電子溫度和電子數(shù)密度是研究等離子體性質(zhì)的重要前提，通常使用朗繆爾探針診斷等電推進(jìn)真空羽流流場(chǎng)的電子溫度和電子數(shù)密度；

在使用朗繆爾探針時(shí)，收集器通常用一根裸露的金屬引線將探針伸到等離子體內(nèi)，引線也會(huì)收集電子和離子，導(dǎo)致收集面積出現(xiàn)誤差，從而導(dǎo)致測(cè)量誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供朗繆爾探針，該朗繆爾探針能夠避免引線與等離子體接觸，消除引線干擾，減少測(cè)量誤差。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供朗繆爾探針，包括收集器、導(dǎo)電式螺桿引線、陶瓷護(hù)套以及六角螺母；

所述導(dǎo)電式螺桿引線擰入所述收集器內(nèi)與所述收集器連接，所述陶瓷護(hù)套套設(shè)于所述導(dǎo)電式螺桿引線上，且一端部與所述收集器抵接，所述六角螺母與所述導(dǎo)電式螺桿引線螺接、且與所述陶瓷護(hù)套另一端部抵接。

進(jìn)一步地，所述收集器為球形。

進(jìn)一步地，所述收集器采用的材料為鎢或鉬。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電式螺桿引線為銅螺桿。

進(jìn)一步地，所述陶瓷護(hù)套采用的材料為陶瓷。

本發(fā)明的目的之二在于提供朗繆爾探針診斷系統(tǒng)，該朗繆爾探針診斷系統(tǒng)能夠提高測(cè)量精度。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供朗繆爾探針診斷系統(tǒng)，包括上述技術(shù)方案提供的朗繆爾探針、電推力器、掃描電源、數(shù)據(jù)采集單元以及數(shù)據(jù)處理單元；

所述電推力器與所述朗繆爾探針連接，所述朗繆爾探針與所述掃描電源連接、且與所述數(shù)據(jù)采集單元連接，所述數(shù)據(jù)采集單元與所述數(shù)據(jù)處理單元連接。

本發(fā)明的目的之三在于提供朗繆爾探針診斷系統(tǒng)的診斷方法，該朗繆爾探針診斷系統(tǒng)的診斷方法能夠提高測(cè)量精度。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供基于上述技術(shù)方案提供的朗繆爾探針診斷系統(tǒng)的診斷方法，包括以下步驟：

電推力器點(diǎn)火噴射等離子體，形成羽流；

掃描電源為收集器提供掃描電壓，所述收集器接收所述羽流中具有能量的電子或離子，電子或離子進(jìn)入所述收集器的鞘層后得到收集，形成探針電流；

所述探針電流沿朗繆爾探針中的導(dǎo)電式螺桿引線流向數(shù)據(jù)采集單元；

所述數(shù)據(jù)采集單元采集所述收集器的探針電流和探針電壓并將其發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元；

所述數(shù)據(jù)處理單元對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到伏安特性曲線；

根據(jù)所述伏安特性曲線計(jì)算得到羽流參數(shù)。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理單元對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到伏安特性曲線的具體步驟包括: