等离子体密度对栅极系统束流影响分析

作     者：贾艳辉 李忠明 张天平 李娟 Jia Yanhui;Li Zhongming;Zhang Tianping;Li Juan

作者机构：兰州空间技术物理研究所真空低温技术与物理重点试验室兰州730000 义乌工商学院机电信息分院义乌322000 

出 版 物：《中国空间科学技术》 (Chinese Space Science and Technology)

年 卷 期：2012年第32卷第3期

页      面：72-77页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 082701[工学-核能科学与工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0702[理学-物理学] 

基　　金：真空低温技术与物理重点试验室基金(9140C550211120C5501 9140C5504050902)资助项目 

主　　题：单元内粒子方法 离子推力器 栅极系统 等离子体航天器 

摘      要：针对现有离子推力器栅极系统束流引出分析中未考虑放电室等离子体密度均匀性影响的不足,基于数值方法对该问题进行了研究。采用单元内粒子(Particle In Cell,PIC)方法对栅极系统束流引出进行了数值模拟。PIC方法中电场求解采用有限差分方法,离子加速方法采用跳蛙格式。以国产20cm Xe离子推力器作为算例,计算得到了栅极中心和边缘孔引出束流离子和电场的分布。结果显示栅极中心孔相对边缘孔束流聚焦性好,束流发散角小,但中心孔轴线的鞍点电势较边缘孔高24.8V。因此,放电室等离子体密度分布对束流引出具有重要影响,电子返流现象最先出现在栅极中心位置。