[發(fā)明專利]一種無放電陰極的環(huán)型離子推力器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910988194.3
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110594115B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鹿暢;夏廣慶;韓亞杰
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: F03H1/00
• 分類號: F03H1/00
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種無放電陰極的環(huán)型離子推力器，其特征在于，所述的環(huán)型離子推力器包括環(huán)形放電室(1)、環(huán)形柵極(2)、環(huán)形永磁體組(3)、進氣口(4)和中和器(5)；

所述的環(huán)形放電室(1)包括外環(huán)陽極(101)、內(nèi)環(huán)陽極(102)和底面陽極(103)；所述的外環(huán)陽極(101)為薄壁圓筒形，外環(huán)陽極(101)的一個端面上安裝有圓板形結(jié)構(gòu)的底面陽極(103)；所述的內(nèi)環(huán)陽極(102)為薄壁圓筒形，內(nèi)環(huán)陽極(102)安裝在底面陽極(103)上，并位于外環(huán)陽極(101)內(nèi)部；所述的外環(huán)陽極(101)、內(nèi)環(huán)陽極(102)和底面陽極(103)軸線重合、相互之間電導(dǎo)通；所述的底面陽極(103)上開有多個環(huán)形分布的圓形進氣口(4)，進氣口(4)的間距相同；工質(zhì)氣體(6)通過進氣口(4)進入外環(huán)陽極(101)和內(nèi)環(huán)陽極(102)之間的區(qū)域放電生成等離子體；

所述的環(huán)形柵極(2)包括屏柵極(201)、加速柵極(202)、第一絕緣體(a201)、第二絕緣體(b202)、第三絕緣體(c203)和第四絕緣體(d204)；所述的第一絕緣體(a201)為薄壁圓筒形，第一絕緣體(a201)的內(nèi)外徑與外環(huán)陽極(101)的內(nèi)外徑相同，第一絕緣體(a201)安裝在外環(huán)陽極(101)的下游端部，第一絕緣體(a201)與外環(huán)陽極(101)軸線重合；所述的第二絕緣體(b202)為圓板形，第二絕緣體(b202)的外徑與內(nèi)環(huán)陽極(102)的外徑相同，第二絕緣體(b202)中心處開有圓形通孔，第二絕緣體(b202)安裝在內(nèi)環(huán)陽極(102)的下游端部，第二絕緣體(b202)與內(nèi)環(huán)陽極(102)同軸；所述的屏柵極(201)為環(huán)形板結(jié)構(gòu)，屏柵極(201)上分布多個直徑相同的圓形通孔，屏柵極(201)的內(nèi)徑與內(nèi)環(huán)陽極(102)的內(nèi)徑相同，屏柵極(201)的外徑與外環(huán)陽極(101)的外徑相同，屏柵極(201)安裝在第一絕緣體(a201)和第二絕緣體(b202)的下游端面上，屏柵極(201)與第一絕緣體(a201)同軸；所述的第三絕緣體(c203)結(jié)構(gòu)與第一絕緣體(a201)結(jié)構(gòu)相同，第三絕緣體(c203)安裝在屏柵極(201)的下游端面上，第三絕緣體(c203)與屏柵極(201)同軸；所述的第四絕緣體(d204)結(jié)構(gòu)與第二絕緣體(b202)結(jié)構(gòu)相同，第四絕緣體(d204)安裝在屏柵極(201)的下游端面上，第四絕緣體(d204)與屏柵極(201)同軸；所述的加速柵極(202)為環(huán)形板結(jié)構(gòu)，加速柵極(202)的內(nèi)外徑尺寸與屏柵極(201)結(jié)構(gòu)相同；所述的加速柵極(202)上開有多個直徑相同的圓形通孔，通孔的位置與屏柵極(201)通孔的位置相同；所述的加速柵極(202)安裝在第三絕緣體(c203)和第四絕緣體(d204)的下游端面上，加速柵極(202)與屏柵極(201)同軸；

所述的環(huán)形永磁體組(3)包括環(huán)形永磁體a(301)、環(huán)形永磁體b(302)、環(huán)形永磁體c(303)、環(huán)形永磁體d(304)、環(huán)形永磁體e(305)、環(huán)形永磁體f(306)、環(huán)形永磁體g(307)和環(huán)形永磁體h(308)；所述的環(huán)形永磁體a(301)、環(huán)形永磁體c(303)和環(huán)形永磁體e(305)安裝在外環(huán)陽極(101)外表面，環(huán)形永磁體a(301)位于上游，環(huán)形永磁體e(305)位于下游，環(huán)形永磁體c(303)位于二者中間處；所述的環(huán)形永磁體b(302)安裝在內(nèi)環(huán)陽極(102)內(nèi)表面與環(huán)形永磁體a(301)對應(yīng)的位置處；所述的環(huán)形永磁體d(304)安裝在內(nèi)環(huán)陽極(102)內(nèi)表面與環(huán)形永磁體c(303)對應(yīng)的位置處；所述的環(huán)形永磁體f(306)安裝在內(nèi)環(huán)陽極(102)內(nèi)表面與環(huán)形永磁體e(305)對應(yīng)的位置處；所述的環(huán)形永磁體g(307)的直徑大于環(huán)形永磁體h(308)的直徑環(huán)形永磁體g(307)和環(huán)形永磁體h(308)安裝在底面陽極(103)的上游端面上，并位于進氣口(4)兩側(cè)；

所述的中和器(5)為圓柱形安裝在第二絕緣體(b202)和第四絕緣體(d204)的通孔內(nèi)，中和器(5)可以向環(huán)型離子推力器外部發(fā)射電子(7)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無放電陰極的環(huán)型離子推力器，其特征在于，所述的外環(huán)陽極(101)、內(nèi)環(huán)陽極(102)和屏柵極(201)接電源正極；所述的外環(huán)陽極(101)和內(nèi)環(huán)陽極(102)電勢相等且大于屏柵極(201)的電勢。