基于E×B探针系统的霍尔推力器束流特性分析

作     者：余盛楠 梁子轩 徐宗琦 王平阳 杭观荣 YU Shengnan;LIANG Zixuan;XU Zongqi;WANG Pingyang;HANG Guanrong

作者机构：上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海空间推进研究所上海201112 上海空间发动机工程技术研究中心上海201112 

基　　金：上海市科学技术委员会课题(17DZ2280800) 

出 版 物：《上海航天（中英文）》 (Aerospace Shanghai（Chinese&English）)

年 卷 期：2022年第39卷第5期

页      码：94-100,133页

摘      要：为探究霍尔推力器羽流中各价态离子能量分布,并以此为依据评估推力器性能,根据Wien条件,设计了一种用于测量稀薄等离子体羽流场不同电荷状态离子分布的E×B探针系统。基于对探针最大输入角离子的运动分析,推导了仅与探针结构参数相关的能量分辨率关系式,并以此为依据设计了探针,使用该E×B探针系统对200 W量级霍尔推力器进行羽流离子成分诊断。分析结果表明:距离推力器出口500 mm处,在中轴线角度0~20°内,单电荷氙离子Xe~+比例分数为90.42%~94.25%,对应的Xe比例分数为9.58%~5.75%;随着角度的增加,Xe~+比例分数减少,Xe比例分数增加,平均电荷增加;推力器的电荷利用效率、电压利用效率分别为99.38%、86.95%。该探针系统的测量结果可为分析推力损失和优化推力器性能提供参考,并可为羽流仿真提供验证。

主 题 词：霍尔推力器 离子能量 能量分辨率 E×B探针系统 羽流诊断 

学科分类：080703[080703] 08[工学] 082502[082502] 0807[工学-电子信息类] 0825[工学-环境科学与工程类] 

D　O　I：10.19328/j.cnki.2096-8655.2022.05.014

馆 藏 号：203115515...