[发明专利]一种电推力器真空点火试验装置及其试验方法

说明书

本发明提供了一种电推力器真空点火试验装置及其试验方法，包括：主舱；空心阴极，所述空心阴极通过固定装置连接在所述主舱内壁上；在所述主舱的一端设有一辅舱，所述辅舱与所述主舱相通，在所述辅舱与所述主舱的连接处设有阻断件；以及移动平台，所述移动平台设置在所述辅舱及所述主舱内，所述移动平可在所述辅舱及所述主舱内移动；加速器及推力架，所述加速器及所述推力架设置在所述移动平台上。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：空心阴极与加速器分离，在辅舱内进行相关操作，避免空心阴极与大气接触，从而减少阴极冷却及激活时间(避免阴极中毒失效，丧失发射电子能力)，极大提高试验效率。

技术领域

本发明涉及利用空心阴极进行点火或者中和离子的试验领域，尤其是一种电推力器真空点火试验装置及其试验方法。

背景技术

在航天领域中，空心阴极广泛用于电推力器点火及中和离子和空间站主动电位控制等。空心阴极主要由阴极管、顶板、发射体、加热器和触持极等组成。其中，发射体是空心阴极的核心，在工作开始时，通过加热发射体产生初始电子，初始电子电离工质从而产生等离子体，在等离子体不断轰击下，发射体可以维持在发射温度，阴极处于自持放电状态。理想的发射体应具有高发射系数、低功函、强抗中毒能力及强抗振动能力，目前，常用的空心阴极的发射体有六硼化镧、钡钨等。当发射体暴露于大气中，其表面会吸附氧气及水蒸气等杂质；当对发射体进行加热后，杂质与发射体反应，从而使发射体失效，发射电子能力降低或失去发射能力。当发射体暴露大气后，为防止其失效，需要对其进行激活处理，即除去表面的中毒层，一般方法是先在高真空中放置数小时之后，通过逐步升温除去吸附的杂质。另外，在空心阴极停止试验开舱之前，需要数小时的时间将阴极冷却，防止在较高温度下暴露于大气中导致发射体中毒失效。不管是空心阴极的激活，还是其冷却都需要花费数小时甚至十几小时的时间，工作效率极低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种提高试验效率的电推力器真空点火试验装置及其试验方法。

为解决上述技术问题，本发明一种电推力器真空点火试验装置，包括：主舱；空心阴极，所述空心阴极通过固定装置连接在所述主舱内壁上；在所述主舱的一端设有一辅舱，所述辅舱与所述主舱相通，在所述辅舱与所述主舱的连接处设有阻断件；以及移动平台，所述移动平台设置在所述辅舱及所述主舱内，所述移动平可在所述辅舱及所述主舱内移动；加速器及推力架，所述加速器及所述推力架设置在所述移动平台上。

优选地，所述阻断件为高真空气动插板阀。

优选地，在所述辅舱的辅舱门与所述辅舱之间设有辅舱密封圈。

优选地，在所述主舱的主舱门与所述主舱之间设有主舱密封圈。

电推力器真空点火试验方法，包括如下步骤：

第一步，通过移动平台将推力架及加速器移动到辅舱内，关闭高真空气动插板阀，辅舱通气；

第二步，打开所述辅舱，进行操作；

第三步，操作完成后，关闭所述辅舱，抽真空；

第四步，真空度达到要求后，开启所述高真空气动插板阀，通过所述移动平台将所述推力架及所述加速器移到主舱内，进行试验。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、空心阴极与加速器分离，在辅舱内进行相关操作，避免空心阴极与大气接触，从而减少阴极冷却及激活时间(避免阴极中毒失效，丧失发射电子能力)，极大提高试验效率。

2、在地面试验前，在辅舱中完成加速器等装置的安装调试工作，空心阴极始终置于高真空度的主舱中，能有效地防止其中毒。

3、在地面试验中，加速器等装置在辅舱中安装调试完成后，直接推入主舱，空心阴极可以立即点火，无须激活。

附图说明