[發明專利]一種靶面角度可調節的防濺射靶

在審

• 申請號: 202211093865.8
• 申請日: 2022-09-08
• 公開（公告）號: CN115628888A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 鄭鴻儒;范林東;胡建龍;孟德利;戴路
• 申請（專利權）人: 長光衛星技術股份有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01R31/00
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 朱紅玲

一種靶面角度可調節的防濺射靶，涉及用于降低濺射產物返流污染的防濺射系統技術，解決現有對不同來流條件產生的濺射產物及返流污染物的降低效果不佳的技術問題。本發明包括防濺射靶骨架主體、防濺射靶翅片組和固定支桿組；防濺射靶骨架主體包括冷卻圓管、上冷卻直管、下冷卻直管、支撐管、進液管和出液管；冷卻圓管所在平面法向上、下兩端分別連接有出液管、進液管；冷卻圓管分別與上冷卻直管、下冷卻直管焊接連通；下冷卻直管下方設置有支撐管，支撐管兩端焊接在冷卻圓管上；多個防濺射靶翅片組組成一個圓形平板；上冷卻直管和下冷卻直管上分別固定有兩個固定支桿組。本發明減少高能粒子轟擊面積并調節轟擊角度，降低濺射產物生成量。

技術領域

本發明涉及一種用于地面電推進試驗等離子空間環境模擬設備中用于降低濺射產物返流污染的防濺射系統技術，具體涉及一種靶面角度可調節的防濺射靶。

背景技術

近年來隨著微小型商業衛星和深空探測計劃的興起，電推進技術的應用領域越來越廣，應用頻次越來越高。電推力器工作時，其噴出的高速粒子會撞擊物體表面，當入射粒子能量高于撞擊表面材料的濺射閾值時將導致表面粒子脫離固體壁面，產生濺射效應。

在電推力器地面真空艙長時間壽命試驗中，推力器噴射出的高能粒子轟擊真空艙壁面材料產生的濺射污染物會形成返流并沉積在推力器表面，即使沉積率很小，但長達上萬小時的沉積量也會對推力器工作性能及使用壽命造成影響。為了降低返流污染物沉積量，國際上很多應用于電推進實驗的真空艙安裝了防濺射靶。

目前現有的防濺射靶的設計結構主要有平板式、尖形式、異形式等，由于防濺射靶通常與液氮/液氦冷卻系統同時使用，因此這些防濺射靶往往一經制造便固定在艙體管路上，無法移動或改變表面形狀。但實際上，根據濺射理論分析，高能粒子對表面材料的濺射量以及濺射產物空間分布與入射粒子能量、入射角度、粒子種類等因素有關。當在同一真空艙內進行電推進試驗的推力器產品型號、結構尺寸或工作參數等發生變化時，推力器形成的束流等離子體參數會發生變化，例如離子推力器平面型出口和霍爾推力器環形出口所形成的高能粒子分布情況不同，同一推力器在不同功率下的粒子能量高低不同，同一推力器采用不同推進劑時對濺射表面的閾值也不盡相同，這些因素都會對濺射物的產生造成影響，因此，由于固定式的防濺射靶并不能針對不同試驗條件進行調整，其防濺射效果必然會大打折扣。

本發明主要解決的問題就是通過改變防濺射靶形狀，改變高能粒子撞擊表面時的入射角度，從而降低濺射物產生量，達到更好的防濺射效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種靶面角度可調節的防濺射靶，以解決現有技術中存在的防濺射靶設計只能對一種固定工況下束流產生良好效果，而對不同來流條件產生的濺射產物及返流污染物的降低效果不佳的技術問題。

一種靶面角度可調節的防濺射靶，包括防濺射靶骨架主體、防濺射靶翅片組和固定支桿組；所述防濺射靶骨架主體包括冷卻圓管、上冷卻直管、下冷卻直管、支撐管、進液管和出液管；

所述冷卻圓管所在平面法向上、下兩端分別連接有出液管、進液管；

所述冷卻圓管分別與上冷卻直管、下冷卻直管焊接連通；

所述下冷卻直管下方設置有支撐管，支撐管兩端焊接在冷卻圓管上；

所述防濺射靶翅片組有多個；多個防濺射靶翅片組組成一個圓形平板；每個防濺射靶翅片組均包括第一翅片、第二翅片和連接折頁；

所述第一翅片和第二翅片通過連接折頁連接；

所述上冷卻直管和下冷卻直管上分別固定有兩個固定支桿組，用于固定第一翅片和第二翅片。

本發明的有益效果：

本發明提出的靶面角度可調節的防濺射靶，相比國內外研究機構普遍采用的平面形或異形結構的防濺射靶，具備以下優點：