霍爾推力器分割高偏壓電極等離子體放電特性
摘要：霍爾推力器通道等離子體與壁面有很強的相互作用,為了降低壁面腐蝕,提高在軌壽命,針對推力器全通道放電過程建立二維物理模型,采用粒子模擬方法(Particle-In-Cell),數(shù)值研究了電離區(qū)壁面分割高于陽極偏壓的低發(fā)射石墨電極對推力器放電特性的影響,討論了放電通道電勢、離子數(shù)密度、電子溫度、電離速率及比沖的變化規(guī)律。結(jié)果表明:在電離區(qū)不同位置分割高偏壓電極對等離子體放電特性影響明顯,電極位置在電離區(qū)前端時,電極偏壓高于陽極電壓60V時通道內(nèi)放電等離子體參數(shù)幾乎不變。而電極位置在電離區(qū)末端,電極偏壓高于陽極電壓18V時就會導(dǎo)致加速區(qū)軸向擴張,離子聚焦效果強,電子溫度顯著升高,電子與壁面相互作用減弱,羽流發(fā)散角減小。由此推力器比沖提升約12%,壽命延長,性能提高。
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