电推力器气路高电压绝缘技术研究 被引量：6

1

作者 杨福全 万耿民 +2 位作者 唐福俊 赵以德 孙运奎 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1290-1293,共4页

电推力器工作时,氙气供气管路上必须设置气路电绝缘器抑制因低气压放电引起的击穿,以确保电推力器正常工作,并避免卫星结构带电。通过气路电绝缘器工况分析,在帕邢放电原理基础上,对提出的几种气路电绝缘器结构方案开展了对比分析。考... 电推力器工作时,氙气供气管路上必须设置气路电绝缘器抑制因低气压放电引起的击穿,以确保电推力器正常工作,并避免卫星结构带电。通过气路电绝缘器工况分析,在帕邢放电原理基础上,对提出的几种气路电绝缘器结构方案开展了对比分析。考虑空间应用环境、高可靠和小型轻质化要求,并结合工作电压等条件,重点对多级电压分割绝缘结构进行了设计分析。对不同级数的气路电绝缘器结构样件进行了试验验证。结果表明该设计结构能够满足当前电推力器气路电绝缘要求。该研究成果可推广应用于更高工作电压和更大气体流率的气路电绝缘器结构设计。 展开更多

关键词 电推力器 气路电绝缘器 多级电压分割 试验验证

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微重力下低温液体质量测量技术进展 被引量：2

2

作者 王丽红 王田刚 +1 位作者 王小军 冶文莲 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期58-62,共5页

针对空间低温液体需要高精度质量测量技术的问题,提出了微重力下低温液体测量技术的几种方法,介绍了压缩质测法、光学质测法、压力-体积-温度法和射频质测法的测量原理及研究进展,并对上述4种测量方法进行了比较和评述,最后对微重力下... 针对空间低温液体需要高精度质量测量技术的问题,提出了微重力下低温液体测量技术的几种方法,介绍了压缩质测法、光学质测法、压力-体积-温度法和射频质测法的测量原理及研究进展,并对上述4种测量方法进行了比较和评述,最后对微重力下低温液体测量技术进行了总结和展望。 展开更多

关键词 微重力 低温液体 质量测量 进展

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LHT-100霍尔推力器宽功率范围工作实验研究 被引量：8

3

作者 田立成 郭宁 +2 位作者 龙建飞 孙小菁 高俊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1283-1289,共7页

为了研究兰州空间技术物理研究所口径为100mm的LHT-100霍尔推力器宽功率范围工作性能,从实验的角度研究了放电电压100~400V、放电功率500~1800W时LHT-100霍尔推力器的工作性能。实验结果表明,LHT-100霍尔推力器可以在较宽功率范围内正... 为了研究兰州空间技术物理研究所口径为100mm的LHT-100霍尔推力器宽功率范围工作性能,从实验的角度研究了放电电压100~400V、放电功率500~1800W时LHT-100霍尔推力器的工作性能。实验结果表明,LHT-100霍尔推力器可以在较宽功率范围内正常工作,放电特性和推力性能稳定,推力变化范围为30~95mN,比冲变化范围为600~1950s,推力效率变化范围为18%~53%,功率推力比变化范围为14.3~18.4W/mN。 展开更多

关键词 LHT-100霍尔推力器 伏安特性 宽功率范围 实验研究

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钢丝绳低温热膨胀系数试验方法研究

4

作者 张建可 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期26-30,共5页

介绍了一种钢丝绳低温热膨胀系数试验方法。针对钢丝绳使用条件下的模拟热膨胀试验,采用低热膨胀系数材料制成部件与钢丝绳连接,用砝码对钢丝绳施加预紧力,设置恒温区间,研制了一台低温热膨胀系数测量设备。采用无氧铜标准试样进行了标... 介绍了一种钢丝绳低温热膨胀系数试验方法。针对钢丝绳使用条件下的模拟热膨胀试验,采用低热膨胀系数材料制成部件与钢丝绳连接,用砝码对钢丝绳施加预紧力,设置恒温区间,研制了一台低温热膨胀系数测量设备。采用无氧铜标准试样进行了标定和校准,经过修正的测量数据与标准试样数据比较,偏差小于5%。在-100—+25℃温区内,对3种不同直径的钢丝绳进行了4种预紧力下的热膨胀试验。对测试数据进行了分析、比对,讨论了直径和预紧力对热膨胀系数的影响,讨论了测试数据影响因素,给出了钢丝绳低温热膨胀系数随温度的变化规律曲线。 展开更多

关键词 低温热膨胀系数 钢丝绳 试验方法

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不同带电情况下介质材料二次电子发射特性研究 被引量：5

5

作者 陈益峰 杨生胜 +3 位作者 李得天 秦晓刚 王俊 柳青 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1673-1677,共5页

空间材料二次电子发射特性是决定航天器表面带电速率和充电平衡电位水平的重要参数。本文利用1～5 keV 的脉冲电子束开展了聚酰亚胺（kapton）、玻璃盖片和光学太阳反射镜（OSR）材料的二次电子发射系数（δ）测试，并完成了介质材料表... 空间材料二次电子发射特性是决定航天器表面带电速率和充电平衡电位水平的重要参数。本文利用1～5 keV 的脉冲电子束开展了聚酰亚胺（kapton）、玻璃盖片和光学太阳反射镜（OSR）材料的二次电子发射系数（δ）测试，并完成了介质材料表面不同充电情况下的二次电子发射特性研究。研究结果表明，在入射电子能量为1～5 keV 范围内材料二次电子发射系数随入射电子能量上升而下降，同时当二次电子发射系数大于1时，材料表面将累积正电荷，二次电子发射系数下降，当二次电子发射系数小于1时，材料表面将累积负电荷，二次电子发射系数将增加。 展开更多

关键词 充放电效应 二次电子发射 能量 表面电荷

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离子发动机放电阴极的溅射腐蚀机理研究综述 被引量：3

6

作者 谢侃 张天平 +2 位作者 武志文 刘向阳 王宁飞 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期461-468,共8页

放电阴极的溅射腐蚀是制约离子发动机可靠性和寿命的主要因素之一。由于离子发动机中的静电势差不足以提供大于材料溅射阈值的能量,因而解释高溅射能量离子的来源和产生机制一直是放电阴极溅射腐蚀机理研究中的焦点。而期间发展的各种... 放电阴极的溅射腐蚀是制约离子发动机可靠性和寿命的主要因素之一。由于离子发动机中的静电势差不足以提供大于材料溅射阈值的能量,因而解释高溅射能量离子的来源和产生机制一直是放电阴极溅射腐蚀机理研究中的焦点。而期间发展的各种理论和模型均没能很好解释放电阴极严重溅射腐蚀现象产生的原因和机制。本文跟踪了国外最新的研究进展,分析了国内外实验和理论研究的现状,提出了放电阴极溅射腐蚀机理研究中仍然存在的关键问题以及今后的研究展望。本文可为离子发动机方案改进、评估新方案可靠性、寿命预估等方面提供依据和参考。 展开更多

关键词 离子发动机 放电阴极 溅射 离子声波

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空间站密封舱双道静密封结构泄漏检测 被引量：4

7

作者 贾东永 陈联 +4 位作者 陈光奇 刘刚 温永刚 赵铄 郭军辉 《载人航天》 CSCD 2012年第6期27-31,共5页

介绍了空间站密封舱双道密封结构特点和影响密封性能的因素,给出了几种常用双道密封结构泄漏检测方法的原理,并对不同检测方法的优缺点进行了分析和比较,在此基础上提出了一种适用于未来空间站双道密封结构的泄漏检测方法,并进行了理论... 介绍了空间站密封舱双道密封结构特点和影响密封性能的因素,给出了几种常用双道密封结构泄漏检测方法的原理,并对不同检测方法的优缺点进行了分析和比较,在此基础上提出了一种适用于未来空间站双道密封结构的泄漏检测方法,并进行了理论分析和试验验证。结果表明该方法能够区分出双道密封结构是内密封圈泄漏还是外密封圈泄漏,检漏灵敏度可以满足空间站在轨泄漏检测要求。 展开更多

关键词 双道密封结构 泄漏检测 密封舱 空间站

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基于静态膨胀法的极小漏率校准方法研究 被引量：2

8

作者 杨长青 李得天 +3 位作者 成永军 冯焱 赵澜 习振华 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1380-1385,共6页

提出了一种基于静态膨胀法的极小漏率校准方法。该方法通过测量被校漏率离子流上升率及四极质谱计校准系数实现校准。实验发现,10-10Pa·m3/s量级极小漏率的离子流上升率重复性良好;采用混合气体二级膨胀能有效降低复杂膨胀过程对... 提出了一种基于静态膨胀法的极小漏率校准方法。该方法通过测量被校漏率离子流上升率及四极质谱计校准系数实现校准。实验发现,10-10Pa·m3/s量级极小漏率的离子流上升率重复性良好;采用混合气体二级膨胀能有效降低复杂膨胀过程对四极质谱计校准系数重复性引入的测量不确定度。通过对一支10-10Pa·m3/s真空漏孔的校准实验,证明基于静态膨胀法的极小漏率校准方法有效可行。当进一步减小校准室容积时,该方法能够实现10-13Pa·m3/s量级极小漏率的校准。 展开更多

关键词 极小漏率 静态膨胀法 离子流上升率 四极质谱计校准系数

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空间斯特林发电机热头结构设计及分析 被引量：2

9

作者 霍英杰 张安 张学林 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期5-9,共5页

空间斯特林发电机热头在工作中要承受严酷的高温高压的工况,为了保证其长寿命和高效换热等要求,需要对斯特林发电机热头的材料、结构等方面进行分析和优化设计。本文初步介绍了空间斯特林发电机热头结构设计的要求和准则,分析了热头结... 空间斯特林发电机热头在工作中要承受严酷的高温高压的工况,为了保证其长寿命和高效换热等要求,需要对斯特林发电机热头的材料、结构等方面进行分析和优化设计。本文初步介绍了空间斯特林发电机热头结构设计的要求和准则,分析了热头结构设计的难点和关键点及解决途径。采用有限元分析方法,开展了斯特林发电样机热头的温度和压力综合应力分析和热头结构的优化设计。加工完成的热头结构的工作性能满足斯特林发电机样机的要求,初步验证了设计方法和途径的正确性。 展开更多

关键词 空间 斯特林发电机 热头 结构 设计 分析

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带搅拌器的ZBO低温贮箱三维模拟 被引量：2

10

作者 冶文莲 王丽红 +1 位作者 王田刚 潘雁频 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期5-9,共5页

根据低温液体在轨存储过程中出现低温贮箱压力升高的问题,提出采用低温制冷机与导热带耦合,并加入搅拌器的零蒸发损耗(ZBO)存储系统。采用流体分析软件Fluent建立了容积为0.12立方米的低温贮箱三维物理模型,预测了不同搅拌轴长度、不同... 根据低温液体在轨存储过程中出现低温贮箱压力升高的问题,提出采用低温制冷机与导热带耦合,并加入搅拌器的零蒸发损耗(ZBO)存储系统。采用流体分析软件Fluent建立了容积为0.12立方米的低温贮箱三维物理模型,预测了不同搅拌轴长度、不同搅拌器转速时低温贮箱内流体温度场、速度场、流场的分布情况,并进行对比分析。结果显示,搅拌器的加入降低了贮箱内流体最高温度,同时搅拌轴的长度以及转速均对系统内温度场产生影响。最后简要介绍了液氮ZBO存储试验装置及后续试验方案。 展开更多

关键词 低温液体存储 搅拌器 零蒸发损耗

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离子推力器放电室能量平衡研究

11

作者 龙建飞 张天平 +1 位作者 孙明明 吴先明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期162-167,共6页

为探索放电室能量损耗机制,开展了离子推力器放电室能量平衡研究.基于放电室零维模型,得到放电室电流平衡关系,结合放电室电势分布,分析放电室能量损耗并建立了能量平衡模型.应用模型计算LIPS200离子推力器放电室各项能量损耗,并进一步... 为探索放电室能量损耗机制,开展了离子推力器放电室能量平衡研究.基于放电室零维模型,得到放电室电流平衡关系,结合放电室电势分布,分析放电室能量损耗并建立了能量平衡模型.应用模型计算LIPS200离子推力器放电室各项能量损耗,并进一步得到各能量损耗所占比例,所得结果与国外离子推力器NEXT具有较好的一致性;采用多工况试验参数（阳极电流4.0～4.4A,阳极电压34～38V）对放电室总能量损耗进行动态验证,结果表明：计算结果与试验结果误差小于3%. 展开更多

关键词 离子推力器 放电室 能量损耗 能量平衡

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离子推力器放电损耗特性研究

12

作者 龙建飞 张天平 +1 位作者 孙明明 吴先明 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期39-43,共5页

为了明晰放电损耗能量分配机制,对离子推力器放电损耗特性进行了研究。基于等离子体经典理论,分析了放电室等离子体产生及输运过程,得到放电室各项能量损耗表达式,并计算了离子推力器稳态工作下放电损耗组成比例,在此基础上,进一步研究... 为了明晰放电损耗能量分配机制,对离子推力器放电损耗特性进行了研究。基于等离子体经典理论,分析了放电室等离子体产生及输运过程,得到放电室各项能量损耗表达式,并计算了离子推力器稳态工作下放电损耗组成比例,在此基础上,进一步研究了放电损耗随工质利用率变化关系。结果表明,放电能量损耗比例中,电离损耗为17%,激发损耗为18%,电子能量损耗为25%,离子能量损耗为35%;随着工质利用率增加,电离能量损耗保持不变,激发能量损耗呈缓慢下降趋势,离子能量损耗均呈缓慢增加趋势,电子能量损耗在工质利用率超过80%之后呈快速增长趋势。应用实验结果对放电损耗随工质利用变化关系进行验证,最大误差小于3%。 展开更多

关键词 离子推力器 放电室 放电损耗

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基于ZBO存储的低温储箱漏热分析 被引量：8

13

作者 程进杰 朱建炳 +2 位作者 冶文莲 张安 李正清 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期46-50,共5页

由于低温液体的存储温度很低,造成周围环境的热量漏入贮箱内部,导致低温液体的蒸发和贮箱内部压力升高。为了解决上述问题,采用被动绝热与主动制冷相结合的零蒸发无损存储(ZBO)方案,通过分析计算进入低温贮箱内的热量,包括通过储箱体、... 由于低温液体的存储温度很低,造成周围环境的热量漏入贮箱内部,导致低温液体的蒸发和贮箱内部压力升高。为了解决上述问题,采用被动绝热与主动制冷相结合的零蒸发无损存储(ZBO)方案,通过分析计算进入低温贮箱内的热量,包括通过储箱体、颈管及连接管路进入储箱的热量,为进一步减小漏热量及优化ZBO存储性能提供理论依据。 展开更多

关键词 低温储箱 漏热 ZBO 存储

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低温贮箱共底抽空性能分析 被引量：2

14

作者 王爱民 张晓曦 +1 位作者 刘德博 胡正根 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2014年第A01期85-88,共4页

通过对低温贮箱共底进行真空性能试验，结果表明，双层夹芯共底的真空性能与蜂窝夹芯材料的吸气量、材料的浸胶量、粘接时的用胶量、密封带的致密性有关；通过增加抽空时间，采用多次重复抽空，可以改善共底真空性能。同时提出了共底泄... 通过对低温贮箱共底进行真空性能试验，结果表明，双层夹芯共底的真空性能与蜂窝夹芯材料的吸气量、材料的浸胶量、粘接时的用胶量、密封带的致密性有关；通过增加抽空时间，采用多次重复抽空，可以改善共底真空性能。同时提出了共底泄漏时真空性能的变化规律和判定依据。 展开更多

关键词 共底 贮箱 真空

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20cm氙离子推力器放电室性能优化 被引量：20

15

作者 陈娟娟 张天平 +1 位作者 贾艳辉 李小平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2469-2473,共5页

束流离子生产成本和推进剂利用率是表征离子推力器放电室性能的重要参数。在考虑不改变放电室几何结构、磁场分布并保持离子推力器比冲和效率的前提下,利用一维经验分析模型对兰州空间技术物理研究所研制的LIPS-200离子推力器放电室性... 束流离子生产成本和推进剂利用率是表征离子推力器放电室性能的重要参数。在考虑不改变放电室几何结构、磁场分布并保持离子推力器比冲和效率的前提下,利用一维经验分析模型对兰州空间技术物理研究所研制的LIPS-200离子推力器放电室性能进行了优化分析,以实现推力器的推力从40mN提高到60mN的目标要求。分析结果表明,提高放电室推进剂流率至2.06mg/s,放电室内放电电流维持在6.9A,放电室内平均氙离子密度达到2.167×1017 m-3时,可以保证引出1.2A的束流,推力器达到60mN的推力。与之对应的推进剂利用率为92%,束流离子生产成本约为188.515 W/A,相比推力40mN时,推进剂利用率为88%、束流离子生产成本为188.29W/A的情况,放电室性能有所提高。另外,放电室性能优化过程中其鞘层电位始终保持在3.80～6.65eV范围内。 展开更多

关键词 离子推力器 放电室 束流离子生产成本 推进剂利用率

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离子推力器栅极系统电子反流阈值的数值分析 被引量：14

16

作者 贾艳辉 张天平 +1 位作者 郑茂繁 李兴坤 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期991-996,共6页

阻止束流等离子体中电子反流到加速栅上游区域是离子推力器加速栅负电压的主要作用之一,能够阻止电子反流的加速栅电压最小值称为电子反流阈值。加速栅电压的选择直接影响到离子推力器的工作性能和运行寿命,电子反流阈值电压是确定加速... 阻止束流等离子体中电子反流到加速栅上游区域是离子推力器加速栅负电压的主要作用之一,能够阻止电子反流的加速栅电压最小值称为电子反流阈值。加速栅电压的选择直接影响到离子推力器的工作性能和运行寿命,电子反流阈值电压是确定加速栅电压的重要参考参数。基于PIC方法计算了20cm氙离子推力器加速栅电子反流阈值,并分析了加速栅孔径、栅间距、单孔引出束流电流大小对加速栅电子反流阈值电压的影响,计算结果与试验测量值符合较好。该数值模型为加速栅参数的选择和降低电子反流失效风险方法提供了参考,为下一步电子反流现象对加速栅寿命的预测分析奠定了基础。 展开更多

关键词 离子推力器 加速栅 电子反流 PIC方法

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20cm离子推力器飞行试验工作性能评价 被引量：8

17

作者 杨福全 江豪成 +4 位作者 张天平 顾左 郭宁 王小永 陈学康 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期783-787,共5页

20cm离子推力器在SJ-9A新技术试验卫星上的飞行试验已经结束,为了检验飞行试验的有效性,十分有必要对离子推力器在轨工作性能进行全面分析评价,以便为后续空间应用提供依据。利用在轨获得的试验数据对离子推力器主要工作参数进行了分析... 20cm离子推力器在SJ-9A新技术试验卫星上的飞行试验已经结束,为了检验飞行试验的有效性,十分有必要对离子推力器在轨工作性能进行全面分析评价,以便为后续空间应用提供依据。利用在轨获得的试验数据对离子推力器主要工作参数进行了分析,并通过与地面试验数据进行对比,系统性的评价了其工作性能。评价结果表明,在整个飞行试验期间离子推力器各项工作性能参数符合设计指标要求,其中推力在38～39.2m N,比冲在2900～3200s,功耗小于设计值1080W。飞行数据与地面试验数据吻合很好。 展开更多

关键词 SJ-9A卫星 20cm离子推力器 飞行试验 地面试验 工作性能 评价

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二次电子发射对稳态等离子体推进器加速通道鞘层的影响 被引量：8

18

作者 田立成 石红 +1 位作者 李娟 张天平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期193-197,共5页

稳态等离子体推进器(Stationary Plasma Thruster,SPT)工作时产生的高密度等离子体遇到其加速通道陶瓷器壁时,在陶瓷器壁与等离子体之间形成鞘层。离子会在鞘层电场作用下到达SPT加速通道器壁表面进而复合,而等离子体中的电子由于具有... 稳态等离子体推进器(Stationary Plasma Thruster,SPT)工作时产生的高密度等离子体遇到其加速通道陶瓷器壁时,在陶瓷器壁与等离子体之间形成鞘层。离子会在鞘层电场作用下到达SPT加速通道器壁表面进而复合,而等离子体中的电子由于具有高能可跃过鞘层电场轰击器壁表面,从而产生二次电子发射效应。从器壁表面发射出的二次电子由于受到鞘层电场的排斥,导致其向等离子体源区移动,进而影响等离子体鞘层的特性。建立了考虑二次电子发射效应的无碰撞等离子体鞘层的一维流体模型,研究了二次电子发射对SPT加速通道鞘层特性的影响。计算结果显示,随二次电子发射系数增加,鞘层电势、离子密度、电子密度和二次电子密度增加,而离子速度降低,鞘层中离子密度始终大于电子密度。鞘层中二次电子绝大多数集中在器壁附近,随二次电子穿越鞘层厚度的增加,二次电子密度快速下降。 展开更多

关键词 稳态等离子体推进器 加速通道 二次电子发射 等离子体鞘层

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离子推力器加速栅寿命概率性分析 被引量：13

19

作者 贾艳辉 张天平 李小平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期766-769,共4页

交换电荷离子对加速栅极的溅射腐蚀是离子推力器的关键失效模式之一,基于交换电荷离子对加速栅溅射腐蚀的物理机理,对离子推力器加速栅工作寿命进行了概率性建模。利用该模型对20cm Xe离子推力器加速栅寿命和其达到预期寿命的可靠度进... 交换电荷离子对加速栅极的溅射腐蚀是离子推力器的关键失效模式之一,基于交换电荷离子对加速栅溅射腐蚀的物理机理,对离子推力器加速栅工作寿命进行了概率性建模。利用该模型对20cm Xe离子推力器加速栅寿命和其达到预期寿命的可靠度进行了评估。结果显示加速栅的寿命近似服从高斯分布,当推力器工作环境压力近似6.7×10-3Pa时,加速栅工作寿命达到3kh的可靠度为0.9352。 展开更多

关键词 离子推力器 加速栅极 寿命 高斯分布 可靠性

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卫星敏感区域霍尔推力器束流沉积污染模型 被引量：8

20

作者 田立成 龙建飞 +2 位作者 郭宁 张天平 顾左 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期883-887,共5页

安装在卫星上的霍尔推力器工作时喷出的高速束流会对卫星太阳电池阵列产生溅射,卫星太阳电池阵列溅射产物返回至卫星敏感区对敏感设备产生沉积污染。本文建立了兰州空间技术物理研究所LHT-100霍尔推力器的束流模型,应用LHT-100霍尔推力... 安装在卫星上的霍尔推力器工作时喷出的高速束流会对卫星太阳电池阵列产生溅射,卫星太阳电池阵列溅射产物返回至卫星敏感区对敏感设备产生沉积污染。本文建立了兰州空间技术物理研究所LHT-100霍尔推力器的束流模型,应用LHT-100霍尔推力器束流模型计算了霍尔推力器的束流分布和束流发散半角。并结合该束流模型建立了卫星敏感区沉积模型,计算了安装在卫星上的LHT-100霍尔推力器束流在卫星敏感区域的沉积率,对敏感器在卫星上的安装布局提供重要的理论指导,同时也为LHT-100霍尔推力器在卫星上的安装倾角提供理论依据。 展开更多

关键词 LHT-100霍尔推力器 束流模型 沉积污染模型

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