[發明專利]一種電推進空心陰極的電加熱器組件

有效

• 申請號: 202210151593.6
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114513868B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 丁永杰;魏立秋;李鴻
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H05B3/02
• 分類號: H05B3/02;H05B3/14;H05B3/54
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

一種電推進空心陰極的電加熱器組件，屬于電推進系統技術領域，本發明為解決現有空心陰極加熱器設計不合理，導致效率低、功耗高的問題。它包括：陰極管為設置有外翻邊的圓筒形結構，外翻邊設置在陰極管中部區域，陰極管頂部套裝有隔熱支架，隔熱支架上端與陰極管上端平齊，隔熱支架上部設有圓形凹槽，圓形凹槽內安裝有蓋板，蓋板上端與陰極管上端平齊，外翻邊與隔熱支架之間套裝有加熱器陶瓷，加熱器陶瓷外壁上加工有外螺紋，外螺紋凹槽內纏繞有加熱絲，加熱絲從加熱器陶瓷下端引入、上端引出，通過蓋板壓緊，加熱器陶瓷外部套裝有隔熱層。本發明用于電推進系統。

技術領域

本發明涉及一種電推進空心陰極的電加熱器組件，屬于電推進系統技術領域。

背景技術

空心陰極是電推進的關鍵核心部件，其主要作用有：

1)為使霍爾推力器/離子推力器成功啟動，空心陰極需要作為電子源，提供足夠多的種子電子；

2)在霍爾推力器/離子推力器的運行過程中，噴射出的羽流包含大量離子，為降低其對推力器造成的傷害，空心陰極需要作為中和器產生電子，中和羽流；

3)作為負極，與推力器之間形成加速電場。

因此，工作性能良好的空心陰極是霍爾推力器/離子推力器正常運行必不可少的元器件。

其中，陰極的點火與穩定運行需要對發射體進行加熱，使其電子發射能力增強，因此如何提高加熱絲對發射體的加熱效率，以維持發射體的溫度是至關重要的。

發明內容

本發明目的是為了解決現有空心陰極加熱器設計不合理，導致效率低、功耗高的問題，提供了一種電推進空心陰極的電加熱器組件。

本發明所述一種電推進空心陰極的電加熱器組件，它包括蓋板、隔熱支架、加熱器陶瓷、加熱絲和隔熱層；

所述陰極管為設置有外翻邊的圓筒形結構，且外翻邊設置在陰極管的中部區域，

陰極管頂部套裝有隔熱支架，隔熱支架的上端與陰極管的上端平齊，隔熱支架的上部設有圓形凹槽，圓形凹槽內安裝有蓋板，蓋板的上端與陰極管的上端平齊，

外翻邊與隔熱支架之間套裝有圓柱體狀的加熱器陶瓷，加熱器陶瓷的外壁上加工有外螺紋，外螺紋的凹槽內纏繞有加熱絲，加熱絲從加熱器陶瓷下端引入，由加熱器陶瓷上端引出，通過蓋板壓緊，

加熱器陶瓷的外部套裝有隔熱層。

優選的，它還包括加熱絲絕緣子，加熱器陶瓷下端的加熱絲外側套裝有加熱絲絕緣子。

優選的，所述隔熱支架下部設置有下臺階，外翻邊上部設置有上臺階，下臺階與上臺階的直徑相同，下臺階與上臺階之間安裝有隔熱層。

優選的，所述下臺階為多層臺階，上臺階為與下臺階對應的多層臺階，每層臺階上分別設置有一個隔熱層。

優選的，所述隔熱層采用鉭箔隔熱層。

優選的，所述加熱器陶瓷的下端加工有下豁口，加熱器陶瓷的上端加工有上豁口，上豁口的深度等于外螺紋的二倍螺距、角度為180°，加熱絲從下豁口引入、上豁口引出。

優選的，所述隔熱支架底部開有圓孔，圓孔與上豁口正對，加熱絲穿過圓孔后從加熱器陶瓷引出。

優選的，所述外翻邊上設置有引入圓孔，加熱絲穿過引入圓孔后引入加熱器陶瓷。

優選的，所述蓋板和隔熱支架之間通過電焊進行固定安裝，所述蓋板和陰極管之間通過電焊進行固定安裝。

優選的，所述外螺紋的深度大于加熱絲直徑的二倍。