基于螺旋慢波加热机制的电子回旋共振离子源电磁计算分析

发布时间：2017-10-31 04:16

  本文关键词：基于螺旋慢波加热机制的电子回旋共振离子源电磁计算分析

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【摘要】：为提高电子回旋共振离子推力器(ECRIT)的推力,扩展其应用领域,从制约离子源电离度的电子加热机制出发,研究螺旋慢波条件下ECR离子源的电子加热机制,并与传统耦合天线的加热机制进行对比,得到了螺旋慢波的加热特点。基于螺旋天线的色散方程,采用有限元方法,计算并分析不同结构参数下离子源放电室内静磁场、微波电场和ECR区电子获能指标的分布规律,最终获得螺旋慢波加热的新型ECR离子源结构。计算结果表明,螺旋慢波条件下,电子加热范围得到显著拓宽,更有利于离子源电离度的提高。在输出频率4.2GHz、输出微波功率30W和给定离子源腔体结构条件下,以最宽电子加热范围为目标,计算得到离子源最佳的螺旋慢波耦合天线和磁路结构,此时螺旋角为7°,磁环位置为a=10mm,b=20mm。
【作者单位】： 西北工业大学航天学院;
【关键词】： ECR离子源 螺旋天线 螺旋慢波 电子获能指标
【基金】：国家自然科学基金(11475137)
【分类号】：V439.1
【正文快照】： 1引言长寿命卫星和遥远星体探测飞行器的任务特点是飞行时间漫长、长期受到微扰,因此应用具有长寿命、高可靠性、高效率、低推力特点的电推力器对飞行器的可靠飞行具有举足轻重的作用。电子回旋共振离子推力器(ECRIT)无论是离子源还是中和器均为无热阴极结构,相比于霍尔推力器

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本文编号：1120737