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Magnet stage optimization of 5 kW multi-cusped field thruster

Plasma Science and Technology 2020年第9期22卷 128-138页

作者： Peng HU Daren YU Yan SHEN Beijing Institute of Control Engineering Beijing 100094People's Republic of China Lab of Advanced Space Propulsion Beijing 100094People’s Republic of China Beijing Engineering Research Center of Efficient and Green Aerospace Propulsion Technology Beijing 100094People’s Republic of China Plasma Propulsion Laboratory of Harbin Institute of Technology Harbin 150001People's Republic of China School of Aeronautics and Astronautics Sun Yat-sen UniversityGuangzhou 510006People's Republic of China

The multi-cusped field thruster is a unique electric thruster device,which has many advantages such as long lifetime,large-range thrust throttling ability,high thrust density,and low *** thruster employs several alternating polarity permanent magnets to create a periodic magnetic field with several *** studies have indicated that the basic ionization and acceleration processes are directly related to the electron motion behavior,which mainly depends on the magnetic field *** magnet number and magnet stage length are two key magnetic field parameters that have important effects on the thruster *** this paper,both the magnet number and magnet stage length parameters are studied for the optimization of a 5 k W multi-cusped field *** results indicate that the three-stage thruster has a better electron confinement than the two-stage *** has lower ion energy loss at the wall,and shows a higher ionization ***,the three-stage magnetic field is a superior magnetic field ***,the three-stage magnetic field simulation results indicate that an optimal accelerating electric field distribution and ionization region distribution could be obtained when the magnet length ratio is 78:25:20.

关键词： multi-cusped field magnet number magnet length performance optimization

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