[发明专利]角向速度连续可调的等离子体射流源及该射流源的使用方法

权利要求书

1.角向速度连续可调的等离子体射流源，其特征在于，它包括：霍尔等离子体射流源和角向加速器；

霍尔等离子体射流源为圆环形；

角向加速器包括：加速器外壳(8)、一号加速器外励磁线圈(9)、加速器外磁极(10)、二号加速器外励磁线圈(11)、加速器内磁极(12)、加速器铁芯(13)和加速器底板(14)；

加速器外壳(8)为圆筒形，一号加速器外励磁线圈(9)、加速器外磁极(10)和二号加速器外励磁线圈(11)均为圆环形，加速器内磁极(12)和加速器底板(14)均为圆形，加速器铁芯(13)为圆柱形；

加速器外壳(8)和加速器铁芯(13)的长度相等，加速器外壳(8)的外径、加速器外磁极(10)的外径和加速器底板(14)的直径均相等，二号加速器外励磁线圈(11)的外径和加速器内磁极(12)的直径相等，一号加速器外励磁线圈(9)的内径和加速器外磁极(10)的内径相等，一号加速器外励磁线圈(9)的内径大于二号加速器外励磁线圈(11)的外径；

加速器底板(14)固定在加速器外壳(8)的一端，加速器外磁极(10)固定在外壳(8)的另一端，圆柱形加速器铁芯(13)的一端固定在加速器底板(14)上，加速器内磁极(12)固定在圆柱形加速器铁芯(13)的另一端，二号加速器外励磁线圈(11)套固在圆柱形加速器铁芯(13)外侧，且该二号加速器外励磁线圈(11)与加速器内磁极(12)紧密配合，一号加速器外励磁线圈(9)套在二号加速器外励磁线圈(11)外侧，该一号加速器外励磁线圈(9)嵌固在加速器外壳(8)内侧壁上，且该一号加速器外励磁线圈(9)与加速器外磁极(10)紧密配合；

加速器外壳(8)、一号加速器外励磁线圈(9)、加速器外磁极(10)、二号加速器外励磁线圈(11)、加速器内磁极(12)、加速器铁芯(13)和加速器底板(14)均同轴；

加速器外磁极(10)和加速器内磁极(12)之间的空隙为角向加速器的圆环形通道；

霍尔等离子体射流源套在加速器铁芯(13)外侧，且霍尔等离子体射流源位于加速器外壳(8)和圆柱形加速器铁芯(13)的空隙之间。

2.根据权利要求1所述的角向速度连续可调的等离子体射流源，其特征在于，加速器外壳(8)、加速器外磁极(10)、加速器内磁极(12)和加速器底板(14)的材料均为软铁DT3；加速器铁芯(13)的材料为软磁合金1J22。

3.根据权利要求2所述的角向速度连续可调的等离子体射流源，其特征在于，角向加速器的圆环形通道的轴向宽度为4cm，径向宽度为1.4cm。

4.根据权利要求3所述的角向速度连续可调的等离子体射流源，其特征在于，加速器外壳(8)的内径为34cm，外径为38cm，轴向长度为23cm。

5.根据权利要求4所述的角向速度连续可调的等离子体射流源，其特征在于，加速器外磁极(10)的内径为20.4cm，轴向长度为4cm。

6.根据权利要求5所述的角向速度连续可调的等离子体射流源，其特征在于，加速器内磁极(12)的直径为17.6cm，轴向长度为4cm。

7.根据权利要求6所述的角向速度连续可调的等离子体射流源，其特征在于，加速器铁芯(13)的直径为10cm。

8.根据权利要求7所述的角向速度连续可调的等离子体射流源，其特征在于，加速器底板(14)的轴向长度为2cm。

9.根据权利要求8所述的角向速度连续可调的等离子体射流源，其特征在于，圆环形霍尔等离子体射流源的外径为30cm，内径为12cm轴向长度为9cm。

10.权利要求1所述的角向速度连续可调的等离子体射流源的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：对霍尔等离子体射流源的射流源外励磁线圈(3)和射流源内励磁线圈(5)通电，霍尔等离子体射流源中产生等离子体射流；同时对角向加速器的加速器外励磁线圈(9)和加速器内励磁线圈(11)通电，角向加速器的磁通道内获得径向磁场，从而获得具有角向速度的带电粒子；

步骤二：调节对角向加速器的加速器外励磁线圈(9)和加速器内励磁线圈(11)施加电流的大小，获得磁通密度在0高斯至10000高斯的范围内连续可调的径向磁场，从而获得角向速度在0km/s至10km/s的范围内连续可调的具有角向速度的带电粒子。