場(chǎng)致發(fā)射中和器的設(shè)計(jì)與制備.pdf

1、隨著各國在太空探索領(lǐng)域的不斷深入，對(duì)航天器的性能要求逐漸提高，電推進(jìn)器開始逐步成為各國研究的熱點(diǎn)。作為電推進(jìn)器中非常重要的一部分，中和器的性能提升對(duì)于航空航天推進(jìn)領(lǐng)域有著至關(guān)重要的作用。由此對(duì)中和器的壽命、能源消耗、環(huán)境適應(yīng)性以及發(fā)射電流有更高的要求，碳納米管場(chǎng)致發(fā)射電子源中和器以其出色的綜合性能，成為如今研究的主流。
　　基于碳納米管場(chǎng)致發(fā)射陰極中和器最大的特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，功耗低，并且不需要配備工作介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備或閥門等

2、相關(guān)設(shè)施，非常適用于小型或微型電推進(jìn)系統(tǒng)中。但隨著研究的深入，碳納米管場(chǎng)致發(fā)射陣列也存在一些難以解決的問題，例如其發(fā)射電流密度較低，發(fā)射穩(wěn)定性不夠好等問題一直沒有很好的改進(jìn)方法。
　　本文將對(duì)以碳納米管場(chǎng)致發(fā)射陣列為電子源的中和器進(jìn)行研究，探索碳納米管穩(wěn)定生長的工藝。通過微波等離子體化學(xué)氣相場(chǎng)沉積法（MW-PECVD）制備出形貌良好，發(fā)射電流高的碳納米管場(chǎng)致發(fā)射陣列。使用電子束仿真模擬軟件優(yōu)化中和器結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出符合要求的中和器。最

3、后對(duì)制備的碳納米管場(chǎng)致發(fā)射陣列進(jìn)行電子發(fā)射性能測(cè)試。本文的主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：
　　1.碳納米管制備工藝。通過光刻、沉積催化劑、MW-PECVD法等一系列碳納米管陣列制備的工藝流程，制備形貌良好，與基底垂直，場(chǎng)致發(fā)射電流密度達(dá)到4.5 A/cm2的碳納米管場(chǎng)致發(fā)射陣列作為中和器的電子源。在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)各種問題進(jìn)行總結(jié)，探索出最佳的工藝參數(shù)。
　　2.中和器電子光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。為了使發(fā)射出的電子能有效發(fā)射到太空中中和電推進(jìn)