霍爾推力器電漿放電振盪影響能量轉換的機制研究

《霍爾推力器電漿放電振盪影響能量轉換的機制研究》是依託哈爾濱工業大學，由魏立秋擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：霍爾推力器電漿放電振盪影響能量轉換的機制研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：魏立秋

項目摘要

霍爾推力器是利用電場和磁場共同作用將電能轉換為工質動能的一種能量轉換裝置，提高霍爾推力器的能量轉換效率能夠有效提高衛星平提習台有效載荷，提高系統可靠性，是霍爾推力器研究的核心問題之一 本項目從霍爾推力器廣泛存在的電漿放犁棵滲局電振盪現象出發，研究電漿放電振盪及 其耦合特性對工質電離、離子加速、電子輸運過程的影響，明確電漿放電的動態特性對能量轉換的影響規律，給出霍爾推力器電漿放電振盪影響能量轉換過程的物理機制，為霍爾推力器的性能提升提供新的視角和指導原則。

結題摘要

霍爾推力器是利用電場和磁場共同作用將電能轉換為工質動能的一種能量轉換裝置，提高霍爾推力器的能量轉換效率能夠有效提高衛星平台有效載荷，提高系統可靠性，是霍爾推力器研究的核心問題之一。 本項目從電漿放電振盪這一新的視角槳陵煉戀研究霍爾推力器能量轉換問題，研究了電漿放電振盪及其耦合特性對工質電離、離子加速、電子運動動態過程的影響，研究了霍爾推力器能量轉換過程的影響因素，闡明霍爾推力器電漿放電振盪影響能量轉換過程的物理機制，給出霍爾推力器電漿放電振盪與巨觀性能的關係，提出霍爾推力器放電振盪全局抑制方法。通過項目的研究表明，霍爾推力器中的電離鏈式反應過程建立需要兩個基礎條件，物質基礎即電離分布的建立需要有足夠高的電子密度和中性原子密度；能量基礎即電子需要有足夠的能量才能電離中性原子，二者共同決定電凶整剃離分布的位置寬度，進而決定低頻振遷仔槳盪的頻率和幅值，電離主組茅分布的位置與通道內電場分布的匹配決定離子加速的性能，低頻振盪周期內離子能量分布和羽流聚焦與振盪關聯，合理的外迴路設計能夠有效的利用動態電場控制放電振盪進而提高推力器的性能。通過本項目的研究為霍爾提夜精推力器的性能最佳化研究提供新的視角和指導原則，相關技術成果已經成功套用在在長征五號首發星我國首顆電推進衛星SJ-17中。