多級會切磁場推力器尖端物理過程和散熱研究.pdf

1、多級會切磁場等離子體推力器作為新型電推進裝置的代表之一，得到了國內(nèi)外大量的研究。本文以HEMPT型號推力器為研究對象，從磁場位形、通道內(nèi)等離子體參數(shù)、推力器放電過程以及散熱設(shè)計等方面對其進行研究，了解等離子體在通道內(nèi)的運動規(guī)律和不同工況和磁場下對推力器放電的影響以及推力器散熱的優(yōu)化設(shè)計。
　　磁場位形的模擬主要針對出口級永磁鐵長度對磁場位形及強度的影響進行了模擬，通過 FEMM軟件能夠直觀對比磁場位形和強度的變化。對電子而言，出口

2、級磁鐵長度的增加使通道變長，近乎軸向的磁感線使電子能順利在通道中向陽極運動，使電離率增大。
　　通道內(nèi)的模擬使用PIC粒子模擬的方法，對會切磁鏡磁場下等離子體的分布進行了模擬，得到了通道內(nèi)尖端區(qū)域電子密度、電勢、電子溫度分布的模擬結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，對比分析了不同磁場強度、不同通道直徑對會切磁鏡場約束等離子體效果的影響。
　　在推力器的放電實驗中，采用會切磁場結(jié)構(gòu)進行了不同流量下、不同磁極長度比下的實驗。分析了等離子體在會切磁