【摘要】：空心陰極作為真空電子源是電推進器、航天器電位控制、微推力器中核心部件。無熱子空心陰極去掉傳統(tǒng)的加熱器結(jié)構(gòu),具有啟動速度快、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高的特性。通過對啟動過程中等離子體參數(shù)和溫度場的監(jiān)測,有助于了解整個啟動過程的物理機理,研究不同模式下的燒蝕產(chǎn)額變化以及不同啟動條件啟動過程和燒蝕的影響。首先,對空心陰極的結(jié)構(gòu)進行改造方便對空心陰極內(nèi)部的等離子體的光譜信息進行采集,采用高速相機毫秒量級的等離子體變化進行研究,根據(jù)局部碰撞輻射模型光譜模型結(jié)合CCD前置濾波片采集特定波段光譜信息的形式研究啟動過程不同模式下的等離子體空間分布特性,結(jié)合示波器對啟動過程不同時間量級的伏安特性進行監(jiān)測,同時利用仿真模型對啟動過程中氣壓的分布和等離子體參數(shù)的演化進行分析;研究不同點火電壓、陽極電流、供氣流量對離子體電子溫度和密度分布的影響�；趩紊珳y溫法研究一套適合空心陰極空間溫度分布的瞬態(tài)測量方法,對啟動過程中的等離子體加熱原理和熱傳導機理進行分析,利用多物理場耦合模型對啟動過程中熱沉積分布演化規(guī)律進行研究,探索陽極電流和供氣流量對溫度分布和演化規(guī)律的影響。設(shè)計一套可以實時監(jiān)測啟動過程中發(fā)射體燒蝕產(chǎn)額的實驗方案,定性分析不同點火電壓、陽極電流、初始流量對發(fā)射體燒蝕產(chǎn)額的影響,研究不同啟動參數(shù)對啟動的不同階段的燒蝕量的影響。同時對發(fā)射體燒蝕的機理和原因進行討論。分析啟動過程中點火電壓和供氣流量與燒蝕產(chǎn)額之間的矛盾,通過改變點火回路研究和供氣方式研究啟動伏安特性和對發(fā)射體燒蝕的影響,使空心陰極更容易成功點火并減少發(fā)射體燒蝕產(chǎn)額。
【圖文】：

脈沖流量技術(shù)可以獲得較高的氣壓直徑無關(guān)，并且在電極之間的氣壓降低過程可生在低電壓[6]。iopoulos[8]顯示在電極之間給定的空間內(nèi)陰極iopoulos[8]同時指出含有特殊銳利邊緣的電極結(jié)之后有一個過度過程，此時發(fā)射體的溫度從冷究中放電電流都被局限在一個確定的值，因為離子阻抗。有兩種主要類型的放電模式，輝光電流特性所區(qū)分[17]。弧光放電有幾百伏特的電種模式下等離子體與電極之間的相互作用是區(qū)總是伴隨放電電極之間作用區(qū)域的增加。弧光在幾安培到幾十安培的量級，在這個模式下，，區(qū)域加熱到足夠到的溫度。當發(fā)射體獲得足夠流密度，放電電流可以維持而不需要對材料的

圖 1-2 無熱子空心陰極結(jié)構(gòu)簡圖[31]圖 1-3 陰極實驗結(jié)構(gòu)類型示意[31]西北師范大學在限元法（FEA)的基礎(chǔ)上結(jié)合可壓縮流絕熱流動模型，對無子空心陰極內(nèi)部中心氣體流場進行數(shù)值模擬。對陰極頂小孔、觸持極孔和陰 頂觸持極間距三個變量進行模擬研究[32]。一種結(jié)構(gòu)尺寸下的觸持極與陰極之間中性氣體壓力分布等勢圖及速度分布馬赫數(shù)分布如圖 1-4 所示。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V439.4

【參考文獻】

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本文編號：2612339