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导磁阳极圆柱形永磁体霍尔推力器结构优化及放电研究
STUDY ON STRUCTURAL DISCHARGEAND OPTIMIZATION OF A TYPE OFCYLINDRICAL HALL THRUSTER WITHA MAGNETICALLY INSULATES ANODE
摘 要
Abstract
目 录
第 1 章 绪 论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状的分析
1.2.1 小功率霍尔推力器研究现状
1.2.2 圆柱形通道霍尔推力器研究现状
1.2.3 永磁体霍尔推力器研究现状
1.2.4 国内现状分析
1.3 本文主要内容及章节安排
第 2 章 导磁阳极对小功率 CHT 性能的影响
2.1 引言
2.2 磁路结构设计
2.2.1 非导磁阳极小功率 CHT 磁路结构设计
2.2.2 一体化设计思路在小功率 CHT 上的应用
2.2.3 非导磁阳极结构与导磁阳极结构磁路对比分析
2.3 实验设备及边界条件介绍
2.3.1 真空系统
2.3.2 性能参数测量系统
2.3.3 阴极
2.3.4 法拉第探针
2.3.5 实验边界条件
2.4 实验结果及分析
2.4.1 实验沉积结果对比分析
2.4.2 推力器各项性能参数对比分析
2.5 PIC 数值仿真计算
2.5.1 PIC 方法简介
2.5.2 PIC 模型的一般描述
2.6 数值仿真结果及分析
2.6.2 放电通道内电势分布情况对比分析
2.6.3 壁面电势分布情况对比分析
2.6.4 壁面离子通量、能量对比分析
2.6.5 壁面电子通量、能量对比分析
2.7 本章小结
第 3 章 磁力线与壁面特征交点与陶瓷通道的匹配关系
3.1 引言
3.2 磁场位型与陶瓷通道的匹配关系
3.3 PIC 模型的一般描述
3.4 数值仿真结果及分析
3.4.1 放电通道内电离分布情况对比分析
3.4.2 放电通道内电势分布情况对比分析
3.4.3 壁面电势分布情况对比分析
3.4.4 壁面离子通量、能量对比分析
3.4.5 壁面电子通量、能量对比分析
3.4.6 不同导磁阳极结构对推力器性能的影响
3.5 本章小结
第 4 章 通道特征尺寸对推力器性能的影响研究
4.1 引言
4.2 通道直径对推力器性能影响的实验研究
4.2.1 通道直径与磁场的匹配关系
4.2.2 实验结果及分析
4.3 通道长度对推力器性能影响的实验研究
4.3.1 通道长度与磁场的匹配关系
4.3.2 实验基本情况介绍
4.3.3 实验结果及分析
4.4 变截面通道的设计及其对推力器性能及寿命的影响
4.4.1 变截面通道的设计
4.4.2 实验基本情况介绍
4.4.3 实验结果及分析
4.5 本章小结
第 5 章 涡旋出气方式对性能影响的仿真及实验研究
5.1 引言
5.2 COMSOL 有限元气体流动仿真
5.2.1 中性气体充分电离分析
5.2.2 气体流动类型分析
5.2.3 COMSOL 气体流动模型
5.2.4 COMSOL 有限元仿真结果及分析
5.3 涡旋出气方式与径向出气方式对比实验结果及分析
5.3.1 实验基本情况介绍
5.3.2 实验结果及分析
5.4 导磁阳极小功率 CHT 综合性能测试实验
5.4.2 实验结果及分析
5.4.3 综合优化与非导磁阳极小功率 CHT 的对比分析
5.5 推力器进一步优化方案
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限
致 谢
