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公开(公告)号：CN114352493B
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202111487286.7
申请日：2021-12-06
申请人： 兰州空间技术物理研究所
摘要： 本申请涉及航天空间推进技术领域，具体而言，涉及一种用于射频阴极的集成化气体分配及离子收集组件，包括气路接头、绝缘陶瓷、气体分配器以及离子收集电极，其中：气体分配器通过紧固螺母固定在放电室的陶瓷后盖处；气体分配器的一端与绝缘陶瓷焊接密封，另一端与离子收集电极一体成型，将离子收集电极固定在放电室的内部；气路接头与绝缘陶瓷焊接密封。本申请简化了结构，便于安装与拆解，实现了高效电离，放电室内部设置有大面积圆形离子收集电极，保证足够的离子收集面积，同时允许射频电磁场有效进入放电室，本发明有利于射频阴极简化结构、增加电离效率和工质利用率。
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公开(公告)号：CN114611251B
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202210308859.3
申请日：2022-03-25
申请人： 兰州空间技术物理研究所
摘要： 本申请涉及空间电推进技术领域，具体而言，涉及一种离子推力器栅极孔径缩放设计方法，包括如下步骤：步骤1：采用网格离子法数值仿真计算得到一定电、气参数下，不同屏栅孔径和厚度组合对应的束流发散角；步骤2：将步骤1中束流发散角相等的屏栅孔径和厚度组合代入导流计算公式，计算得到相应的导流系数；步骤3：根据实际需要从步骤2具有相同导流系数的屏栅孔径和厚度组合中选择合适的参数作为设计参数即可。本申请利用等离子体鞘层结构相似性开展离子推力器栅极孔径缩放设计，使得等离子体鞘层位形不发生变化，保证栅极系统在几何尺(56)对比文件赵以德;李娟;吴宗海;黄永杰;李建鹏;张天平.屏栅边缘小孔孔径对离子推力器性能的影响.物理学报.2020,(第11期),全文.
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公开(公告)号：CN117019767A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310886668.X
申请日：2023-07-19
申请人： 北京航空航天大学 , 兰州空间技术物理研究所
摘要： 本发明提出一种射频离子推力器电离室内壁面溅射清洗系统及清洗方法，系统由气体分配器、电势控制线、射频线圈、电离室、屏栅、加速栅、正直流电压源、射频电源、负直流电压源及导电胶带组成。方法包括：一、射频离子推力器启动，电离室内形成等离子体；二、给屏栅施加正电压，离子被栅极系统引出，推力器进入工作状态；三、当导电薄膜较厚、功率馈入削弱时，关闭正直流电源，推力器无离子引出；四、打开负直流电源，向电势控制线缓慢施加负电压离子撞击电离室内壁面的能量增加；五、电离室内壁面的导电薄膜在离子的轰击下，溅射出粒子，粒子呈中性，在中性粒子流的作用下被排出电离室外，实现电离室内壁面的清洗。
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公开(公告)号：CN112347610B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202011063440.3
申请日：2020-09-30
申请人： 兰州空间技术物理研究所
IPC分类号： G06F30/20 , G06F30/23 , G06T17/00 , F03H1/00 , G06F119/04
摘要： 本公开的基于空心阴极的霍尔推力器寿命评估方法，通过建立霍尔推力器三维仿真模型；向放电腔注入中性原子，模拟中性原子之间的碰撞，当达到收敛状态，计算中性原子的密度和速度分布及静电场分布；空心阴极向放电腔内发射电子，在静电场分布的作用下电子和中性原子之间发生碰撞得到不同粒子，计算不同粒子的速度分布；统计出界的不同粒子的个数，根据不同粒子的个数和速度分布，计算霍尔推力器的性能参数；比较性能参数的测量结果和计算结果，当其误差小于误差精度时，计算不同粒子分别对空心阴极触持极的溅射腐蚀速率和溅射刻蚀深度，评估霍尔推力器的工作寿命。能够快速评估霍尔推力器性能和工作寿命、提升研发效率。
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公开(公告)号：CN114611251A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210308859.3
申请日：2022-03-25
申请人： 兰州空间技术物理研究所
摘要： 本申请涉及空间电推进技术领域，具体而言，涉及一种离子推力器栅极孔径缩放设计方法，包括如下步骤：步骤1：采用网格离子法数值仿真计算得到一定电、气参数下，不同屏栅孔径和厚度组合对应的束流发散角；步骤2：将步骤1中束流发散角相等的屏栅孔径和厚度组合代入导流计算公式，计算得到相应的导流系数；步骤3：根据实际需要从步骤2具有相同导流系数的屏栅孔径和厚度组合中选择合适的参数作为设计参数即可。本申请利用等离子体鞘层结构相似性开展离子推力器栅极孔径缩放设计，使得等离子体鞘层位形不发生变化，保证栅极系统在几何尺寸发生变化时具有相似性。
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公开(公告)号：CN117182355A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202310969761.7
申请日：2023-08-02
申请人： 兰州空间技术物理研究所
IPC分类号： B23K26/382
摘要： 本申请涉及电推进技术领域，具体而言，涉及一种离子推力器球面碳碳栅极激光阵列成孔方法，包括如下步骤：步骤1：将球面碳碳栅极通过组合工装固定在激光加工工作台上；步骤2：扫描拟合碳碳栅极球面轮廓参数；步骤3：将球面碳碳栅极进行扇形分区，并选取其中一个扇形分区，通过激光加工装置进行激光成孔；步骤4：将所选扇形分区内的所有信息沿轴向进行旋转阵列拼接，依次完成剩余扇形分区内的激光成孔加工。本申请结合离子推力器栅极特殊的薄壁曲面多孔结构特点和碳碳材料特性，创新性地采用扇形分区旋转阵列拼接的激光成孔方式，极大简化了激光加工轨迹的规划，同时，可实现步进误差的消除，有效保证了栅孔的位置精度。
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公开(公告)号：CN114837910B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202210658928.3
申请日：2022-06-09
申请人： 兰州空间技术物理研究所
IPC分类号： F03H1/00
摘要： 本发明公开了一种一体式高效电离超高比冲射频离子推力器放电结构，包括屏栅、屏栅安装环、陶瓷放电室、陶瓷安装环、线圈绝缘支架、后外壳、气体工质管道、多个射频线圈、金属气路接头、超高压气路绝缘器、绝缘器固定环、后盖。本发明通过线圈绝缘支架对射频线圈进行固定，可实现射频能量的均匀耦合；气体工质通道可使气体均匀的从各个方向进入圆柱形放电室内部，电离效率高，气体工质通道清理方便，金属气路接头采用钎焊的方式固定效果好，超高压气路绝缘器与金属气路接头采用球头连接，连接可靠，连接强度高，便于拆装维护，后盖和绝缘器固定环拼接结构，既可以实现对大体积超高压气路绝缘器的固定，又可以减少整个推力器的体积和重量。
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公开(公告)号：CN114312184B
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202111471695.8
申请日：2021-12-06
申请人： 兰州空间技术物理研究所
IPC分类号： B60G7/00
摘要： 本申请涉及航天器推进技术领域，具体而言，涉及一种吸气式电推进装置地面实验验证系统，包括真空舱、第一控制系统、第二控制系统、密闭腔体、涡轮、电推力器以及抽真空系统，其中：第一控制系统设置在真空舱的上方，通过第一法兰组与真空舱连接；第二控制系统设置在真空舱的侧面，通过第二法兰组与真空舱连接；抽真空系统设置在真空舱的底部，与真空舱连通；密闭腔体、涡轮以及电推力器均设置在真空舱的内部，并且依次连接。本申请保证了吸气式电推进装置地面工作环境与空间工作时的一致性，实现了吸气式电推进装置地面实验的验证，为吸气式电推进系统的优化提供了具有重要参考价值的测试数据。
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公开(公告)号：CN115859565A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211352764.8
申请日：2022-10-31
申请人： 兰州空间技术物理研究所
IPC分类号： G06F30/20 , G06F119/02 , G06F119/04
摘要： 本申请涉及航天电推进技术领域，具体而言，涉及一种基于扩展卡尔曼滤波的离子推力器栅极状态监测方法，包括步骤1：建立离子推力器栅极状态监测的扩展卡尔曼滤波器模型；步骤2：计算状态转移矩阵；步骤3：计算下一节点状态的预测值；步骤4：通过在线测量传感器获取测量数据；步骤5：设置偏移限制；步骤6：卡尔曼滤波器模型状态更新；步骤7：根据比对结果判断是在线测量传感器误读还是离子推力器工作异常；步骤8：根据状态更新值，计算栅极的剩余寿命；步骤9：循环步骤3‑步骤8，直至任务结束。本申请具有对栅极的孔径、栅孔刻蚀深度、异常工作状态、剩余寿命等状态进行动态监测的功能，且方法简单、计算量小、异常诊断速度快。
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公开(公告)号：CN115426760A
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202210977644.0
申请日：2022-08-15
申请人： 兰州空间技术物理研究所
摘要： 本发明公开了一种高真空环境用等离子体源自启动装置，包括陶瓷体、气体分配器、二级射频放电体、线槽一、线槽二、陶瓷罩、射频线圈，所述陶瓷体为沿轴线方向设置中部腔室的圆柱形回转体，所述陶瓷体至少一端设置为进气端、另一端设置为出气端，所述陶瓷体的进气端通过端盖一封闭，所述二级射频放电体同轴设置在所述陶瓷体的出气端，所述二级射频放电体的小锥端外壁与所述陶瓷体的外壁一体连接，所述陶瓷体的腔室与所述二级射频放电体的小锥孔密封连接连通，所述气体分配器设置在所述陶瓷体的出气端的腔室内部。本发明实现了高真空环境用等离子体源自启动装置启动的可靠性及等离子体沿壁面分布均匀性设计，提高了放电的效率。
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