离子推力器束流密度分布模型

束流密度分布模型公式对了解推力器羽流场下游比较大范围内的束流特性,以及在工程应用中对评估离子推力器对舱体的溅射污染效应有重要意义。同时也对地面试验的工况快速确定及结果估计有重要的工程应用价值。然而,现有的两个束流模型均不能很好的描述离子推力器的羽流特性。本文在已有的两个模型的基础上提出了新的束流密度分布模型,并与试验结果相比吻合度较好。本文的束流密度模型与已有的两个模型相比,本文的模型能够更好地描述离子推力器的束流密度分布。     

离子推力器束流下降原因分析

离子推力器的推力与其引出的束流成正比,束流的大小直接确定了推力.离子推力器在点火启动后,在工作条件不变的条件下,其引出束流随工作时间而下降.为找出束流下降的原因,以离子推力器为研究对象,通过分析引起离子推力器束流下降的各种因素,并对这些因素进行分析与验证.经过对因素的分析定位,找出引起束流下降的主要原因.分析与验证表明：影响离子推力器束流下降的决定因素为栅极组件固有特性、磁场固有特性和阴极固有特性,其中阴极固有特性是导致束流下降的主要原因.     

LIPS-200离子推力器束流模型及其应用

建立了基于测量数据基础的LIPS-200离子推力器束流模型,给出了模型中积分发散问题的解决方法。应用模型计算了LIPS-200推力器中远场束流分布,给出了束流发散角、推力修正因子、南北位保推力器安装角等应用实例。     

电子束焊接束流诊断用法拉第筒传感器研制

针对中高压电子束焊机5~100mA的电子束流诊断,完成了法拉第筒传感器的研制。该传感器由法拉第筒、微弱信号放大电路、增益控制电路构成。法拉第筒电极入射孔采用双孔结构,有效的阻止了二次电子和背散射电子的逸出,提高了电子束流的收集效率。通过控制微弱信号放大电路的增益将整个束流强度范围内的信号放大到伏级。在Ua=150 kV,Ib=10mA,If=360mA,H=315 mm条件下采集功率密度分布数据,得到束流密度的二维分布图形。由于受电子束焊机特性的影响,束流功率密度分布呈非对称性的近高斯分布。     

pA级弱电子流的获取及测量研究

介绍了利用电子加速器进行内带电地面模拟试验研究的关键部分——弱束流的获取及测量方法研究。电子束在通过微孔板散射后得到了弱束流,并用法拉第筒进行了测量,得到了地面模拟试验需要的pA级的弱束流。     

230MeV超导回旋加速器束流测量装置的设计研究

在230MeV超导回旋加速器调束的过程中,需要对束流的大小形状和对中情况进行测量分析,束流测量装置可以满足上述要求.本装置利用径向靶和包络靶可以测量半径150mm到850mm范围内的束流,采用了双X型圈密封结构,大大缩短了径向空间,密封性能好.直线驱动装置运动平稳可靠,靶杆带动靶头运动精度高,可为后续的束流测量装置的设...     

离子推力器束流均匀性改善方法研究

束流均匀性是离子推力器的一个重要指标,其代表离子推力器栅极整个引出平面上引出束流密度的均匀程度,一般用束流平直度来表示。从产生均匀束流的必要条件出发,讨论了离子束流均匀性影响因素,并对其影响机理进行了分析。根据讨论结果对典型离子推力器的束流均匀性进行了对比分析。最后总结给出了离子推力器束流均匀化设计应遵循的一般原则。     

离子霍尔推力器束流中和与耦合研究进展

离子霍尔混合电推进技术可以融合霍尔推力器和离子推力器的优势,符合当前电推力器朝着高功率、多模式发展的要求,其束流中和与束流耦合问题是混合电推进技术的基本问题之一。在调研国内外离子霍尔混合推力器发展现状的基础上,重点调研了推力器离子束流中和研究现状、离子推力器组束流耦合研究现状、霍尔推力器组束流耦合研究现状,介绍了推力器的束流中和模型,初步分析了离子霍尔混合推力器束流耦合中的特殊问题。     

高推力密度离子推力器研究

离子推力器是一种先进的空间推进技术,由于其高比冲,长寿命等特性而获得了广泛的应用,但是受其束流密度的限制,其推力密度也受到限制。然而在轨道转移、深空探测主推进等应用需求中,不但要求其比冲高,还要求其推力大,以缩短航天器轨道转移和巡航时间。受航天器的体积和功率限制,大推力要求离子推力器在一定比冲下具有较高的推力密度。为了提高离子推力器的推力密度,以25cm离子推力器为研究对象,通过改善离子推力器束流平直度和栅极可引出最大束流密度,有效提高了平均束流密度。试验结果显示在3500s比冲下,平均束流密度达到75A/m2,推力密度达到4.1N/m2。     

液滴束流轴向速度及其弥散的测量

轴向速度弥散是液滴束流在许多应用中的重要指标,本文对单狭缝法测量液滴束流轴向速度弥散作了分析,并发展了三狭缝法测量轴向速度及其弥散,后者适用于大多数液滴束流.     

离子推力器流率调节热节流器性能测试

离子推力器工作时的推进剂氙气流率很小,一般在0.1～2.0 mg/s之间,对氙气流率的稳定性要求也很高,所以需要对微小流率控制热节流器的性能特性和长期工作稳定性进行测定和有效评价。从测试装置、测试方法、测试过程、测试结果分析与评价等方面介绍了热节流器的性能测试与研究情况。     

离子推力器推力矢量偏角测试

研制了离子推力器推力矢量偏角测试系统,包括测试装置的设计、制造、测试处理软件的设计和调试。应用研制的测试系统对20cm离子推力器的推力矢量偏角进行了测试。     

电推力器羽流离子能谱测试仪设计及在轨数据分析

阻滞势分析仪（RPA）可有效获得等离子体离子能量分布,针对空间电推力器产生的交换电荷等离子体羽流参数范围与特性,开展了专用RPA的设计,着重描述已用于航天器上搭载的RPA设计方法及影响因素分析。在轨测试表明,所设计RPA获得了理想的测试结果,通过对测试数据分析获得了羽流等离子体的离子能谱和束流密度。     

用电桥校准电离真空计的离子流放大器

采用电桥线路校准电离真空计的离子流放大器，不必考虑离子流放大器的输入电阻，即可解决１０－１２～１０－４Ａ的小电流测量问题．     

离子束增强沉积技术新进展

介绍离子束增强沉积镀膜技术的国内外主要机型及工艺进展，特别是我们实验室离子束增强镀膜新工艺的进展。     

离子束增强沉积形成梯度薄膜

在金属衬底（Ａｌ，钢，铝－碳纤维），Ｎｉ３Ａｌ）上用离子束增强沉积形成氮硅化物的梯度薄膜。在薄膜的一侧有很高的电阻（１０＾７Ω），而在另一侧电阻很低（１Ω），在绝缘层和导电层之间电阻呈梯度变化，对梯度薄膜组分，硬度，附着力，疲劳寿命，抗腐蚀能力和抗高经性能进行了测试和分析。     

电子束、离子束与蓝宝石相互作用的研究

研究了电子束、离子束作用于Al2O3表面时成分的变化，表明无论电子束或离子束都能使Al2O3发生分解，产生导电的元素Al。实验在PHI610·SAM上进行，电子束轰击下（3keV，O．5μA，入射角60°）10s就有元素Al分解出来，2min以后就达到饱和，分解析出量随时间成a（1－e－bt）的关系。离子束轰击下同样发生元素Al的分解，但当Ei＞3keV时，由于剥离速率加大，溅射5min时表面Al峰反而比1min时要弱。这时表面Al含量处于分解析出与溅射剥离的动态平衡中。实验还发现了Al2O3的解析与表面成分有关（如碳的含量）。最后讨论电子束与离子束的解析机理。     

离子束抑制金属腐蚀的综合模式

根据离子注入与混合的离子束工艺对金属腐蚀行为影响的实验研究，从该技术表面冶金的特点出发，较系统地论述了合金元素性质、合金表面结构、辐射损伤、表面污染、成分均匀性以及表面应力等物理化学效应可能对金属电化学行为造成的影响。在此基础上提出了离子束表面合金化抑制金属腐蚀的综合模式，较好地解释了在不同条件下，加入不同元素对金属腐蚀行为造成的不同影响。