中和器场发射电子源设计与研究

发布时间：2020-12-21 12:53

　　中和器是电推进系统的重要组成部分,电子源是中和器的核心,目前大多数的中和器电子源是热阴极或者空心阴极。虽然器件的技术工艺比较纯熟,但始终存在一些难以克服的问题。而场发射冷阴极电子源具备构造简单,工作环境要求低等优点,在小型或者微型电推进系统中具有非常大的应用潜力。本文针对碳纳米管作为中和器电子源其发射性能、栅网截获率、降低栅网功耗、减弱离子轰击阴极的方面展开实验研究。主要内容有:(1)文中碳纳米管阴极是通过丝网印刷工艺制备而得到的。对碳纳米管发射性能测试,在直流测试条件下,碳纳米管最大电流21.4mA,对应的发射电流密度2.73A/cm~2(直径1mm)。在无水冷为前提条件下系统增加吸气剂,脉冲测试最大脉冲电流为36.5mA,对应的发射电流密度4.65A/cm~2(直径1mm)。(2)降低栅网对阴极电子注的截获率从而达到降低栅网功耗。对常规场致发射三极结构碳纳米管发射特性进行研究,当阴极大小大于0.25mm时,仿真结果栅网对阴极电子注的截获率在48%左右,实验结果栅网对阴极电子注的截获率在52%左右。(3)基于常规场致发射三极结构,设计出来双栅网四极结构和侧阴极结构大大降低栅极对阴极电... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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卫星轨道运动图

东南大学硕士学位论文明了航天电推进方案的可行性。由于当时没有适配航天术为主流，电推进只在理论上存在并没有进入相关的与苏联争霸不约而同的把电推进技术研发当作航天探走向了实际研发自此开始登上航天的历史舞台。是依靠化学反应高速喷出物质使火箭获得速度。新型电推进类似，高速喷出带电物质，从而火箭获得喷出带速。在目前的电推进系统中通过电场加速的方式使介常高的物质，电推进喷出的物质速度高于化学推进喷出术大幅度提高航天器工作介质的利用效率。电推进器根为三大类图 1-2 所示： 静电型、电磁型、电热型[1]。

图 1-3 离子电推进系统原理图量正离子电荷，为了防止正电荷的过多积累对电会同步发射大量电子用以平衡掉多余的正电荷离子物质，工作物质质量乘以工作物质速度使发动机获来我国航天事业得到了迅猛发展，卫星小型化发展星的核心部分必须朝着微型化、高效率、低功耗、高发射比冲、成本低的电推进技术已经成为微型卫究进展，为了避免离子对系统带来的危害，绝大多数电推中和器存在的目的是其电子源将会不断发射大量的降低正离子对系统的损害。在含有中和器系统的中和器发生故障极大可能影响推力器使推力系统是其核心组成成分。按照电子源产生电子的方式不：钡钨阴极型、场发射电子源型，LaB6 阴极型等

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]碳纳米管阴极薄膜的制备及其场发射性能研究[D]. 郭东洋.郑州大学 2017
[2]大电流密度冷阴极电子枪研究与设计[D]. 于彩茹.东南大学 2016
[3]大电流碳纳米管冷阴极电子枪的研究[D]. 刘京.东南大学 2015
[4]真空微电子器件中离子轰击的研究[D]. 高迎宾.东南大学 2004



本文编号：2929860