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基于Kr工质的离子推力器栅极PIC仿真
被引量：
1
1
作者
陈茂林
夏广庆
+1 位作者
邹存祚
毛根旺
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期178-182,共5页
Kr是新型低成本离子推力器的优选工质之一。采用三维PIC粒子模拟方法对Kr等离子体在栅极系统中的输运过程进行仿真,并与Xe工质仿真结果进行对比,分析工质类型对束流分布、离子通过率、发散角损失和推力等参数特性和分布的影响。结果表明...
Kr是新型低成本离子推力器的优选工质之一。采用三维PIC粒子模拟方法对Kr等离子体在栅极系统中的输运过程进行仿真,并与Xe工质仿真结果进行对比,分析工质类型对束流分布、离子通过率、发散角损失和推力等参数特性和分布的影响。结果表明:相比于Xe工质,Kr工质条件下,屏栅上游鞘层区域更大,屏栅离子通过率略有上升;Kr+在加速栅孔轴向速度较大,径向位移小,撞击加速栅几率小,加速栅电流相对较小;Kr工质和Xe工质的发散角损失相当,但Kr工质工作电流区域更高;相比于Xe工质,相同功率条件下Kr工质的推力值约降低20%。
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关键词
离子推力器
栅极系统
等离子体模拟
pic
氪
束流
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职称材料
离子推力器三栅极系统的3维PIC仿真
被引量：
9
2
作者
陈茂林
夏广庆
+3 位作者
杨正岩
张斌
徐宗琦
毛根旺
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第10期3012-3017,共6页
为优化离子推力器中栅极系统设计,采用三维粒子云网格(PIC)仿真方法对三栅极系统等离子体输运过程进行了仿真,并与两栅极仿真结果进行对比,分析了三栅极特有的减速栅对栅极系统内束流分布、电子返流阀值、截止电流和交叉电流阀值、离子...
为优化离子推力器中栅极系统设计,采用三维粒子云网格(PIC)仿真方法对三栅极系统等离子体输运过程进行了仿真,并与两栅极仿真结果进行对比,分析了三栅极特有的减速栅对栅极系统内束流分布、电子返流阀值、截止电流和交叉电流阀值、离子通过率和发散角损失等参数的影响。研究结果表明减速栅的主要作用包括:对离子通过率无影响,对截止电流影响不明显,但可大幅减弱甚至消除交叉电流限制问题;对加速栅腐蚀有明显的抑制作用,工作区间内的加速栅电流降低50%;增强了下游区域的径向电场,部分离子会偏离主束流区域,导致发散角损失增大;可改善加速栅孔附近电势分布,对电子返流阀值影响明显,对于1~4 A的束电流,仅需-60^-50 V的负偏压便可实现对电子返流的抑制。
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关键词
离子推力器
栅极系统
等离子体模拟
pic
减速栅
束流
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职称材料
题名
基于Kr工质的离子推力器栅极PIC仿真
被引量：
1
1
作者
陈茂林
夏广庆
邹存祚
毛根旺
机构
西北工业大学燃烧热结构与内流场重点实验室
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
出处
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期178-182,共5页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金项目(3102014KYJD005)
西北工业大学基础研究基金项目(NPU-FFR-JC20120201)
文摘
Kr是新型低成本离子推力器的优选工质之一。采用三维PIC粒子模拟方法对Kr等离子体在栅极系统中的输运过程进行仿真,并与Xe工质仿真结果进行对比,分析工质类型对束流分布、离子通过率、发散角损失和推力等参数特性和分布的影响。结果表明:相比于Xe工质,Kr工质条件下,屏栅上游鞘层区域更大,屏栅离子通过率略有上升;Kr+在加速栅孔轴向速度较大,径向位移小,撞击加速栅几率小,加速栅电流相对较小;Kr工质和Xe工质的发散角损失相当,但Kr工质工作电流区域更高;相比于Xe工质,相同功率条件下Kr工质的推力值约降低20%。
关键词
离子推力器
栅极系统
等离子体模拟
pic
氪
束流
Keywords
ion thruster optics system plasma simulation pic kr beam
分类号
V430 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
离子推力器三栅极系统的3维PIC仿真
被引量：
9
2
作者
陈茂林
夏广庆
杨正岩
张斌
徐宗琦
毛根旺
机构
西北工业大学固体火箭发动机燃烧、热结构与内流场国防科技重点实验室
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
中国航天科工集团第九总体设计部
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第10期3012-3017,共6页
基金
国家自然科学基金(51276147
11105023)
+2 种基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助(3102014KYJD005)
西北工业大学基础研究基金(NPU-FFR-JC20120201)
中国博士后科学基金(2013M541230)~~
文摘
为优化离子推力器中栅极系统设计,采用三维粒子云网格(PIC)仿真方法对三栅极系统等离子体输运过程进行了仿真,并与两栅极仿真结果进行对比,分析了三栅极特有的减速栅对栅极系统内束流分布、电子返流阀值、截止电流和交叉电流阀值、离子通过率和发散角损失等参数的影响。研究结果表明减速栅的主要作用包括:对离子通过率无影响,对截止电流影响不明显,但可大幅减弱甚至消除交叉电流限制问题;对加速栅腐蚀有明显的抑制作用,工作区间内的加速栅电流降低50%;增强了下游区域的径向电场,部分离子会偏离主束流区域,导致发散角损失增大;可改善加速栅孔附近电势分布,对电子返流阀值影响明显,对于1~4 A的束电流,仅需-60^-50 V的负偏压便可实现对电子返流的抑制。
关键词
离子推力器
栅极系统
等离子体模拟
pic
减速栅
束流
Keywords
ion
thruster
optics
system
plasma
simulation
particle in cell
decelerator grid
beam
分类号
V439.2 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Kr工质的离子推力器栅极PIC仿真
陈茂林
夏广庆
邹存祚
毛根旺
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
离子推力器三栅极系统的3维PIC仿真
陈茂林
夏广庆
杨正岩
张斌
徐宗琦
毛根旺
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
9
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职称材料
已选择
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