氮气工质10厘米ECRIT中和器实验研究

作     者：谈人玮 杨涓 耿海 吴先明 牟浩 Tan Ren-Wei;Yang Juan;Geng Hai;Wu Xian-Ming;Mou Hao

作者机构：西北工业大学航天学院西安710072 兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室兰州730000 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2023年第72卷第4期

页      面：169-177页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 0702[理学-物理学] 

主　　题：电子回旋共振 离子推力器 中和器 吸气式电推进 

摘      要：10厘米电子回旋共振离子推力器(ECRIT)可以多类型气体工作,应用于吸气式电推进系统具有可行性,研究氮气工质ECRIT的ECR中和器是研究氮氧工质ECRIT的基础.当传统氙气工质10厘米ECRIT的ECR中和器以氮气为工质工作时,由于氮气分子量较低,离子容易漂移出中和器,引出电子电流减小,已不适合以氮气为工质工作.本文基于10厘米传统ECR中和器,以抑制离子漂移出中和器、提升电子引出性能为目的,实验研究适用于氮气工质工作的双极ECR中和器.结果表明,在气体质量流率0.04 mg/s、输入功率10W的条件下,以氮气为工质工作,引出电子电流134 mA时,传统ECR中和器所需的阳极电压为150 V,而双极ECR中和器仅需50 V的阳极电压,下降了约67%;阳极电压40 V时,传统ECR中和器的功率损耗为1204.82 W/A,而双极ECR中和器的功率损耗为95.23 W/A,约为前者的8.3%.氮气工质双极ECR中和器的离子屏蔽效果显著,电子引出性能得到改善.