TM_(011) MPT等离子体和电场特征分析与调谐实验

作     者：杨涓 孙江宏 王雨轩 罗凌峰 张岩 康小录 贾晴晴 YANG Juan;SUN Jianghong;WANG Yuxuan;LUO Lingfeng;ZHANG Yan;KANG Xiaolu;JIA Qingqing

作者机构：西北工业大学航天学院西安710072 上海空间推进研究所上海200233 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2025年第74卷第1期

页      码：218-227页

摘      要：微波等离子体推力器(microwave plasma thruster,MPT)属于电热型推力器,其圆柱腔内等离子体过程、微波场分布与TM011模谐振状态是影响性能的重要因素.针对前人研究的可连续调节谐振状态的千瓦级MPT,需要开展结构固定的MPT研究,使其调谐过程简单、谐振状态良好,为深入研究奠定基础.本文对结构固定的千瓦级MPT圆柱腔内等离子体过程进行分析,探寻最佳放电条件.计算腔体内TM011模谐振状态下的微波电场和功率密度分布,分析其影响因素.对圆柱腔进行精细调谐实验,研究圆柱腔尺度和微波耦合探针尺度对谐振状态的影响.理论分析和数值计算结果发现489 Pa压强条件下氦气放电消耗功率最低,长径比大于1的圆柱腔内电场分布规律有利于气体放电.调谐实验结果发现长度和半径适中的球形探针使最短圆柱腔TM011谐振状态最佳、谐振频率最接近工作频率2.45 GHz.实验证明该腔体及匹配的探针使微波功率利用率高、氦气易放电,其结构方案具有正确性和可靠性.

主 题 词：微波等离子体推力器 气体放电与等离子体产生 微波技术 

学科分类：0401[教育学-教育学类] 04[教育学] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.74.20241118

馆 藏 号：203156387...