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公开(公告)号：CN118565831A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410877280.8
申请日：2024-07-02
Applicant: 北京东方计量测试研究所 , 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出了基于推力波动的阴极耦合状态在轨监测装置及监测方法，属于航天等离子体推进技术领域，通过在地建设试验台运用法拉第探针对羽流进行监测结合羽流成像方法以及推力架，通过对阴极和推进器通入固定气流，各自按照从小到大的方式调节电压或者电流形成一个测试网格，之后采用不同的气流量重复上述操作得到一系列耦合区状态与不同工况下的数据并且存入数据库对霍尔推进器的推力进行预标定；在轨过程中利用羽流成像方法通过其测得的数据与地面测试所形成的数据库进行比对判断推进器耦合区状态是否正常进而判断推力器运行状态；本发明能够及时的调整工作状态或者切断电流以避免出现危险。
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公开(公告)号：CN118067398B
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410471352.9
申请日：2024-04-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明属于航天等离子体推进领域，提供一种多通道霍尔推进器推力分布在轨光学监测方法。步骤1：当多通道霍尔推进器在设定工况下正常运行时，机械臂控制成像监测装置获取正对的多通道霍尔推进器的成像；步骤2：基于成像，利用谱线比方法计算等离子不同放电通道出口处的离子密度分布；步骤3：利用离子密度分布计算不同通道产生的推力并合成总推力，与设定工况下设定推力进行对比；步骤4：根据比对结果，判断是否调整工况，直至计算推力与设定推力一致。用以解决不同放电通道之间的电离状态不同，导致放电通道间的等离子体密度不同，最终导致离子喷出后推进器产生的推力失衡的问题。
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公开(公告)号：CN118067396B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410471350.X
申请日：2024-04-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种等离子体推进器打火的在轨成像监测方法，涉及航天等离子体推进技术领域。为解决现有技术中，高速相机严重限制了其在轨对离子推进器点火状态的监测的技术问题，本发明提供的技术方案为：监测方法，包括：当地面电子回旋共振离子推进器的运行状态出现剧烈波动时，采集当前打火的具体位置和时间，以及羽流的电子温度和电子密度；采集在轨电子回旋共振离子推进器上，与地面电子回旋共振离子推进器打火的具体位置相同的位置处的电子温度和电子密度；将参数进行比较，并调整在轨电子回旋共振离子推进器的运行参数，使其接近地面电子回旋共振离子推进器对应的参数数值。可以应用于航天等离子体推进器在轨打火的实时监测。
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公开(公告)号：CN118067400B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410471354.8
申请日：2024-04-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种电子回旋共振离子推进器在轨点火状态光学判定方法，涉及航天等离子体推进器技术领域。为解决现有技术中存在的，现有技术中尚不存在一种点火状态的判定方法的技术缺陷，本发明提供的技术方案为：判定方法，包括：根据地面等离子推进器对应的放电室图像光强分布状态，计算当前电子温度和离子密度；计算在轨等离子推进器对应的放电室内光强分布、离子密度以及电子温度；将在轨等离子推进器参数与地面等离子推进器参数进行比对；若比对结果一致，则输出点火状态正常的信号；若比对结果不一致，则重复计算在轨等离子推进器参数，再次比对，直至比对结果一致。可以应用于航天任务中的等离子体推进器的在轨点火状态的光学判定。
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公开(公告)号：CN118067400A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410471354.8
申请日：2024-04-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种电子回旋共振离子推进器在轨点火状态光学判定方法，涉及航天等离子体推进器技术领域。为解决现有技术中存在的，现有技术中尚不存在一种点火状态的判定方法的技术缺陷，本发明提供的技术方案为：判定方法，包括：根据地面等离子推进器对应的放电室图像光强分布状态，计算当前电子温度和离子密度；计算在轨等离子推进器对应的放电室内光强分布、离子密度以及电子温度；将在轨等离子推进器参数与地面等离子推进器参数进行比对；若比对结果一致，则输出点火状态正常的信号；若比对结果不一致，则重复计算在轨等离子推进器参数，再次比对，直至比对结果一致。可以应用于航天任务中的等离子体推进器的在轨点火状态的光学判定。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117457467B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202311743459.6
申请日：2023-12-19
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 北京东方计量测试研究所
IPC: H01J37/32
Abstract: 一种等离子体腔室阵列成像监测装置及空间不均匀性校准方法，涉及半导体刻蚀技术领域，解决的技术问题为“开发一种实时监测等离子体放电状态的装置，并对其空间不均匀性进行评估校准”，装置包括：腔室、第一成像监测模块和第二成像监测模块，所述第二成像监测模块与所述第一成像监测模块的轴线垂直；方法包括：通过所述等离子体腔室阵列成像监测装置采集积分光强；基于所述积分光强计算腔室内视线交点光强；通过所述视线交点光强与所述先验分布拟合求解最优分布系数，得到等离子体二维空间分布；评估所述等离子体二维空间分布的不均匀性并校准；该装置及方法通过设置两组相互垂直的光纤形成视线交点，对等离子体不均匀性进行精确的评估校准。
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公开(公告)号：CN117233079B
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311489414.0
申请日：2023-11-10
Applicant: 北京东方计量测试研究所 , 哈尔滨工业大学
IPC: G01N17/00
Abstract: 本发明提出了一种推进器通道侵蚀速率在线校准装置及校准方法，属于航天等离子体推进器领域。解决了现有等离子体推进器通道侵蚀速率难以进行在线校准的问题。在线校准装置包括光学探头、光谱仪和空心阴极，空心阴极包括导气管、发射体、顶孔板和通道管壁，发射体和顶孔板依次设置在导气管内部，导气管设置在通道管壁的内部，通道管壁的内壁面上设置有衬垫层，衬垫层的材料与推进器通道壁面的材料相同，空心阴极设置在空心阴极真空罐内，空心阴极与空心阴极供气单元和空心阴极电源相连，光学探头设置在空心阴极真空罐或推进器真空罐内，光学探头与光谱仪相连。它主要用于推进器通道侵蚀速率在线校准。
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公开(公告)号：CN117425260A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311743460.9
申请日：2023-12-19
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 北京东方计量测试研究所
Abstract: 本发明提出了等离子体推进器羽流激发态离子速度分布的光谱监测方法；属于光谱诊断测试技术领域，首先，将根光纤通过升降光学支架沿轴向排列，以测量等离子体推进器羽流区数据；再将光纤连接光谱仪测量氙离子的一价态谱线，反演还原出光纤其各自位置的氙原子谱线强度；根据反演出的光纤的氙原子谱线强度；计算得出羽流中激发态离子速度分布情况；本发明利用光谱测量可以直观准确的反应等离子体推进器羽流区域内的实际离子速度分布函数，准确测量离子速度。
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公开(公告)号：CN117425259A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311743457.7
申请日：2023-12-19
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 北京东方计量测试研究所
IPC: H05H1/00
Abstract: 本发明提出了一种推进器羽流离子能谱空间分布的测量装置和方法，属于航空航天技术领域，通过在羽流中设置特殊设计的长条形滞止能量分析器（Bar‑shape retarding potential analyzer,BRPA），通过对该羽流BRPA分析器进行平移与旋转，获得该断面的扫描电压‑收集电流的投影数据，并通过滤波反投影法获得该平面每个点扫描电压‑收集电流分布。通过将长条形装置沿推力器轴向平移并重复上述过程，获得羽流中的羽流离子能谱三维空间分布；本发明相比于一般的单个滞止势探针（Retarding potential analyzer,RPA），具有空间分辨率高，测试范围广的明显优点，相比于RPA探针阵列，能够大幅简化电路和布线，且具有明显的简单快捷的优势。
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公开(公告)号：CN117420120A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311743366.3
申请日：2023-12-19
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 北京东方计量测试研究所
Abstract: 本发明公开了一种等离子体化学反应中间产物的脉冲光电探针监测装置，涉及等离子体诊断技术领域，解决了现有等离子体光学诊断方法信噪比低、无法检测不发光物质、设备昂贵、灵敏性差的问题。本发明包括放电圆环、支撑装置、绝缘管、导电线和光纤，光纤表面设置有导电涂层，导电涂层与外部设备连接；光纤外部套装有绝缘管；光纤头部的导电涂层上开设有光学窗口，另一端和外部设备连接；光纤上对应光学窗口的位置处设置有放电圆环；放电圆环与地线连接。本发明通过通过控制放电结构内的电子参数，对探针头部位置的物质进行不同程度激发，当中间产物被激发为可荧光激发态后，发光被光学窗口采集并传输至光谱仪，实现对多种不发光中间产物进行探测。
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