[發(fā)明專利]一種利用紫外輻射和電子槍產(chǎn)生中性塵埃粒子流的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010031522.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN111194133B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海龍;陸歡歡;王茂琰;蒙林;王彬;殷勇;朱逸政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H05H3/00
• 分類號(hào): H05H3/00
• 代理公司: 成都正象知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51252
• 代理人: 李?yuàn)檴?/td>

本發(fā)明公開了一種利用紫外輻射和電子槍產(chǎn)生中性塵埃粒子流的裝置，涉及塵埃粒子加速器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明包括首尾順次連通的電離腔、加速腔、電子槍中和通道、偏轉(zhuǎn)腔，所述電離腔、所述加速腔、所述電子槍中和通道、偏轉(zhuǎn)腔均為兩端開口的平置圓筒狀，所述裝置還包括電力系統(tǒng)；所述電離腔中設(shè)有電離組件和輻射組件，所述加速腔設(shè)有加速組件，所述電子槍中和通道的側(cè)邊連通設(shè)置有電子槍本體，所述偏轉(zhuǎn)腔外側(cè)壁設(shè)有偏轉(zhuǎn)組件，所述加速腔的尾端與所述電子槍中和通道的首端之間、所述電子槍中和通道的尾端與所述偏轉(zhuǎn)腔的首端之間分別設(shè)有絕緣環(huán)，具有使用簡(jiǎn)單、成本低、操作安全的潛在優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于塵埃粒子加速器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用紫外輻射和電子槍產(chǎn)生中性塵埃粒子流的裝置。

背景技術(shù)

空間碎片是指人類在太空活動(dòng)中產(chǎn)生的廢棄物及其衍生物，主要包括廢棄航天器、火箭末子級(jí)、執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中的拋棄物、火箭爆炸物、空間飛行器解體及碎片之間相互碰撞產(chǎn)生的碎片等。空間碎片是空間環(huán)境的主要污染源，軌道上日益增多的空間碎片必將影響和威脅人類對(duì)空間資源的可持續(xù)利用，空間碎片移除是未來(lái)航天任務(wù)必須面對(duì)的重要問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)外空間碎片移除的主要技術(shù)手段，包括推移離軌、增阻離軌、抓捕離軌3類。推移離軌利用激光、離子束、太陽(yáng)輻射等能量束作用于空間碎片，產(chǎn)生特定力的作用，使其離開原來(lái)的軌道，達(dá)到移除的目的。增阻離軌通過(guò)增加碎片的飛行阻力，降低碎片軌道高度，進(jìn)而縮短碎片軌道壽命，使其在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)離軌再入大氣。抓捕移除通過(guò)任務(wù)飛行器與空間碎片直接物理接觸的方式來(lái)移除碎片。其中，離子束推移離軌技術(shù)是一種新型的非接觸式空間碎片清除方式，適合于遠(yuǎn)距離操作，不需要交會(huì)過(guò)程和復(fù)雜的控制系統(tǒng)，適合于不同軌道、不同尺寸大小的空間碎片。對(duì)比激光等通過(guò)材料熔融實(shí)現(xiàn)離軌的技術(shù)，使用同樣的能源成本，離子束推移離軌方式的動(dòng)量傳遞效率要高得多。目前，歐空局、日本、俄羅斯都提出了類似概念。

在離子束推移空間碎片離軌的方法中，關(guān)鍵技術(shù)之一就是產(chǎn)生并釋放大量且穩(wěn)定的離子束，這種技術(shù)的缺點(diǎn)是噴射出的離子束自由分散，可控性差；效率低，離軌時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)代價(jià)高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)塵埃粒子加速器噴射出的離子束自由分散，可控性差,效率低，離軌時(shí)間長(zhǎng),成本高的問(wèn)題，提供一種利用紫外輻射和電子槍產(chǎn)生中性塵埃粒子流的裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種利用紫外輻射和電子槍產(chǎn)生中性塵埃粒子流的裝置，包括首尾順次連通的電離腔、加速腔、電子槍中和通道、偏轉(zhuǎn)腔，所述電離腔、所述加速腔、所述電子槍中和通道、偏轉(zhuǎn)腔均為兩端開口的平置圓筒狀，所述裝置還包括與所述電離腔管道相通的真空系統(tǒng)以及為所述電離腔、所述加速腔、所述電子槍中和通道和所述偏轉(zhuǎn)腔提供電能的電力系統(tǒng)；

所述電離腔中設(shè)有電離組件和輻射組件，所述加速腔設(shè)有加速組件，所述電子槍中和通道的側(cè)邊連通設(shè)置有電子槍本體，所述偏轉(zhuǎn)腔外側(cè)壁設(shè)有偏轉(zhuǎn)組件，所述加速腔的尾端與所述電子槍中和通道的首端之間、所述電子槍中和通道的尾端與所述偏轉(zhuǎn)腔的首端之間分別設(shè)有絕緣環(huán)。

作為優(yōu)選,所述電離組件包括同心設(shè)置于所述電離腔中的網(wǎng)狀放電電極，所述網(wǎng)狀放電電極的外側(cè)面與所述電離腔的內(nèi)壁之間有序設(shè)置若干將二者相連的第一絕緣柱，所述網(wǎng)狀放電電極所圍空間的上部設(shè)有可受控釋放塵埃的塵埃容器，所述電離腔首部端口設(shè)有觀察窗。

作為優(yōu)選,所述塵埃容器為豎置圓筒狀，所述塵埃容器的底面為網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，所述塵埃容器的頂部或側(cè)壁設(shè)有可受控啟閉的振動(dòng)機(jī)構(gòu)。

作為優(yōu)選,所述觀察窗通過(guò)可拆卸式緊固旋鈕固定在所述電離腔的首部端口位置，所述觀察窗與所述電離腔的首部端口之間設(shè)有密封墊片。