A study of grid failure mode drivers and methods for accelerated life testing of a 30cm diameter ion thruster

In view of the high cost caused by the 1:1 lifetime verification test of ion thrusters, the lifetime acceleration test should be considered. This work uses the PIC-MCC(Particle-in-Cell MonteCarlo Collision) method to analyze the five failure factors that lead to the failure of the accelerator grid of a 30 cm diameter ion thruster under the working mode of 5 k W. Meanwhile,the acceleration stress levels corresponding to different failure factors are obtained. The results show that background pres...     

低能原电子下形状因子对金属曲面二次发射系数的影响

提出金属曲面二次电子发射的形状因子概念,并从理论上论述了形状因子对曲面二次电子发射系数的影响。从半经验理论出发,推导出低能原电子入射下,金属曲面二次发射系数与入射角的近似关系,并结合曲面形状,得到形状因子一般表达式,进而求出金属曲面的二次发射系数。以圆柱曲面为例,计算其形状因子和低能入射下其二次发射系数,并用实验数据证明了该理论的正确性,最后对结果进行了讨论,得到如下结论:在低能原电子入射情况下,金属曲面二次发射系数为金属材料二次发射系数与形状因子相乘所得。     

高能原电子下金属曲面二次电子发射的理论研究

从半经典定理出发,根据金属二次电子发射系数与入射角度的近似关系,分析了曲面的二次电子发射,推导出高能原电子入射情况下,两种常规金属曲面(圆柱曲面和球冠曲面)的二次电子发射系数,进一步得到任意曲面二次电子发射系数的求解思路,分析并讨论了结果.     

氧化镁薄膜二次电子发射系数的测试方法

综述了氧化镁薄膜二次电子发射系数的主要测试方法,包括静电法、脉冲中和法、双枪法、热控法、单脉冲法以及PDP间接法等。阐述了各测试方法的原理以及在测试中各自的优点和不足。分析表明,脉冲中和法和双枪法比较适合用于测试氧化镁薄膜二次电子发射。     

MgO二次电子发射功能薄膜的制备方法

综述了具有二次电子发射功能的MgO薄膜的主要制备方法,包括电子束蒸发、磁控溅射、溶胶一凝胶、分子柬外延和脉冲激光沉积法。阐述了各种方法在制备MgO薄膜方面的优点和不足,讨论了不同的制备方法对MgO薄膜结晶取向、表面形貌等性质的影响。分析表明,利用磁控溅射法制备MgO薄膜可获得较高的二次电子发射率。     

空气中钢管阵列声波禁带的实验研究

基于布拉格反射机理,自行制备了晶格常数同声波波长同数量级的二维钢/空气体系声子晶体结构模型,该模型具有双向可调性。研究了在填充分数较小(f<0.082)的情况下,单一方向(ГX)声波在二维声子晶体的声传播特性,得出其禁带频率范围。对1400Hz-3200Hz的声波垂直通过管阵列结构模型前后的声压级(SPL)进行了实验测试,发现了多处频段声压的加强与减弱区。研究了在管子直径及结构列间距不变的情况下增加排数及改变排间距两种情况下的禁带频率范围。得出了禁带宽度随着排数的增加和排间距的减小而明显加宽,并且最大插入损失的位置随着排间距的增加而降低这一规律。     

A study of the influence of different grid structures on plasma characteristics in the discharge chamber of an ion thruster

The grid structure has significant effects on the discharge characteristics of an ion thruster.The discharge performances of a 30 cm diameter ion thruster with flat,convex and concave grids are studied.The analysis results show that the discharge chamber with a convex grid has a larger’magnetic-field free area’ than the others,and the parallelism of the magnetic-field isopotential lines and anode is generally the same in the three models.Plasma densities of the three structures at the grid outle...     

闭环控制下单丝扭摆微牛级推力测量系统

针对空间引力波探测任务对微推力测量需求,开发出一套基于闭环控制的单丝扭摆微牛级推力测量系统。 基于扭摆式 微推力测量原理,给出了微推力测量装置详细设计方案,重点分析了扭丝结构、角位移测量、电磁标定力以及闭环控制系统,通 过实验测量对该微推力测量装置进行标定,最后开展误差分析。 测试结果表明,开环状态下扭丝刚度约为 0. 003 25 N·m/ rad, 与理论值误差约 4. 0%;闭环状态下推力测量范围 0. 1~ 246. 0 μN,最小分辨率优于 0. 1 μN,相对不确定误差为 1. 174%,满足对 微推力器推力测量范围、分辨率和精度的测量要求。