[發明專利]電推力器點火試驗濺射污染防護系統及其設計方法有效
| 申請號： | 202010008801.8 | 申請日： | 2020-01-06 |
| 公開（公告）號： | CN111238818B | 公開（公告）日： | 2021-07-30 |
| 發明（設計）人： | 林博穎;劉春;李培印;馮堯;許忠旭;杜春林;王晶 | 申請（專利權）人： | 北京衛星環境工程研究所 |
| 主分類號： | G01M15/02 | 分類號： | G01M15/02;G01M15/14 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 100094 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 推力 點火 試驗 濺射 污染 防護 系統 及其 設計 方法 | ||
1.一種電推力器點火試驗濺射污染防護系統，其特征在于，包括L形試驗容器、磁場發生器、磁屏蔽體和濺射靶，L形試驗容器包括依次連接的第一段容腔、過渡段容腔和第二段容腔，所述第一段容腔與所述第二段容腔相互垂直；
所述推力器設于所述第一段容腔的自由端，所述磁屏蔽體罩于所述推力器外，所述濺射靶設于所述第二段容腔的自由端，所述磁場發生器設于所述過渡段容腔內；
所述推力器用于產生羽流粒子，所述磁場發生器用于在所述羽流粒子經過的空間中產生磁場，所述磁場的方向與所述羽流粒子的運動方向垂直，所述磁場的強度使得所述羽流粒子恰好能偏轉90°射到所述濺射靶上。
2.根據權利要求1所述的電推力器點火試驗濺射污染防護系統，其特征在于，所述過渡段容腔包括折彎線，所述推力器設于所述折彎線中點與所述第一段容腔自由端上緣中點連線的下方。
3.根據權利要求1所述的電推力器點火試驗濺射污染防護系統，其特征在于，所述磁屏蔽體采用雙層同心圓筒結構，所述磁屏蔽體的內徑和長度均大于所述推力器。
4.根據權利要求3所述的電推力器點火試驗濺射污染防護系統，其特征在于，所述磁屏蔽體的材質為高磁導率的材料，所述高磁導率的材料包括高純鐵、硅鋼和坡莫合金。
5.根據權利要求1所述的電推力器點火試驗濺射污染防護系統，其特征在于，所述濺射靶鋪設于所述第二段容腔的內壁面，所述濺射靶的厚度要大于10mm，所述濺射靶的材質為碳復合材料。
6.一種如權利要求1所述的電推力器點火試驗濺射污染防護系統的設計方法，其特征在于：
根據羽流粒子的速度確定所需磁場的強度，根據羽流粒子的偏轉半徑確定磁場有效空間的尺寸，由所述磁場的強度和有效空間尺寸選擇磁場發生器；
設定所述磁屏蔽體的長度，根據偏轉磁場的強度來確定所述磁屏蔽體的徑向尺寸，根據所述長度和所述徑向尺寸選擇所述磁屏蔽體；
設定L形試驗容器的包絡尺寸，根據確定的磁場發生器的尺寸、磁屏蔽體尺寸、羽流粒子的偏轉半徑確定L形試驗容器中第一段容腔的尺寸、過渡段容腔的尺寸和第二段容腔的尺寸保證濺射靶處于推力器的盲區內。
7.根據權利要求6所述的電推力器點火試驗濺射污染防護系統的設計方法，其特征在于，根據所述羽流粒子的速度確定所需磁場的強度包括：
將所述羽流粒子的速度代入Lorentz公式，獲得所需磁場的強度。
8.根據權利要求6所述的電推力器點火試驗濺射污染防護系統的設計方法，其特征在于，根據確定的偏轉磁場的強度來確定磁屏蔽體包括：
計算所述磁屏蔽體所需的屏蔽效能，所述磁屏蔽體為雙層同心圓筒結構，設定所述雙層同心圓筒結構的內徑，根據所述雙層同心圓筒結構的內徑確定外徑；
計算所述雙層同心圓筒結構的厚度，確定所述雙層同心圓筒結構第一層的厚度、第二層的厚度以及所述第一層與所述第二層之間的間隙大小。
9.根據權利要求8所述的電推力器點火試驗濺射污染防護系統的設計方法，其特征在于，所述磁屏蔽體所需的屏蔽效能通過下式獲得：
其中，Ho為磁屏蔽體外的磁場強度，Hi磁屏蔽體內的磁場強度，SE為屏蔽效能。
10.根據權利要求9所述的電推力器點火試驗濺射污染防護系統的設計方法，其特征在于，
所述雙層同心圓筒結構的外徑通過下式獲得：
其中，μr為磁屏蔽體材質的相對磁導率，ρ為雙層同心圓筒結構的內徑平方與外徑平方的比值。
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