2 cm电子回旋共振离子源猝灭现象模拟

作     者：付瑜亮 杨涓 王彬 胡展 夏旭 牟浩 Fu Yu-Liang;Yang Juan;Wang Bin;Hu Zhan;Xia Xu;Mu Hao

作者机构：西北工业大学航天学院西安710072 中国科学院微小卫星创新研究院上海201203 

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2020YFC2201000) 国家自然科学基金(批准号:11875222)资助的课题~ 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2022年第71卷第8期

页      码：229-235页

摘      要：2 cm电子回旋共振离子推力器具有高比冲、长寿命的特点,其应用于引力波探测的可行性已经过初步探索.然而,在探究离子源推力下限的过程中发现,在极低功率(0.5 W)和极低流量(0.1 sccm,1 sccm=1 L/min)的极限工作状态下,过度施加栅极电压可能引发离子源猝灭.采用实验手段对猝灭现象进行观测的难度很大,一方面因为猝灭现象具有随机性和瞬时性;另一方面,介入式诊断对弱放电水平的等离子体干扰很大,而光学诊断又有栅极系统阻挡.为此本文采用全粒子数值模型对离子源进行了一体化模拟,复现了猝灭现象.模拟结果表明,天线和放电室之间的双极扩散是导致离子源猝灭的最根本原因.明晰了猝灭机理后,本文提出了相应的改进措施,并用一体化模拟进行了理论验证.对猝灭机理的研究将为离子源的设计和应用提供理论依据,保障离子源安全稳定工作,满足引力波探测任务的推力需求.

主 题 词：电子回旋共振离子源 粒子模拟 猝灭 

学科分类：080703[080703] 08[工学] 082502[082502] 0807[工学-电子信息类] 0804[工学-材料学] 0704[理学-天文学类] 0825[工学-环境科学与工程类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.71.20212151

馆 藏 号：203110588...