[发明专利]一种离子推力器栅极零件去毛刺方法

说明书

技术领域

本发明属于航天技术和电真空技术领域，具体涉及一种离子推力器栅极零件去毛刺方法，该方法适用于栅极装配前栅极零件的处理。

背景技术

电推进技术作为一种先进空间推进技术，已经在空间各个应用领域得到了广泛应用，包括姿态控制、南北位置保持、轨道转移、大气阻尼补偿、深空探测主推进等。尤其在深空探测任务中，电推进技术以其高比冲、长寿命等特点，可以大大节省推进剂携带量，增加航天器有效载荷比例，具有很强的优势。

栅极组件是离子推力器的关键部组件之一，其功能是聚集并高速引出束流。该功能的实现需要在两栅极零件的产生高电场，即需要小的栅间距和高电压。一般离子推力器栅间距小于1mm，比冲高于3000s的推力器束电压高于1kW。在如此高的电场下，如果栅极零件存在毛刺或多余物，在推力器工作时，往往会造成栅极放电，造成短路，甚至栅极烧蚀粘连，导致推力器不能正常工作或损坏。因此为了提高推力器可靠度，栅极装配前需进行去毛刺处理，消除栅极加工过程中遗留的毛刺及多余物。目前采用的电化学去毛刺方法，因毛刺大小不一，去除时间难以确定，存在毛刺去除不彻底或栅极造成腐蚀的问题，该工序严重影响了离子推力器栅极的制造成品率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供一种离子推力器栅极零件去毛刺方法，本发明方法利用推力器样机在栅极零件上引起尖端放电去除栅极前期加工中遗留的毛刺，减小推力器工作时栅极组件间打火频次和持续时间，提高推力器可靠性和安全性。

解决本发明的技术问题采用如下技术方案：

一种离子推力器栅极零件去毛刺方法，采用负偏压将推力器放电室等离子体中的离子引致待处理栅极表面引起尖端放电的方法去除栅极加工过程中遗留的毛刺及表面污染物。

一种离子推力器栅极零件去毛刺方法，采用待处理栅极零件装配到无栅极组件的离子推力器样机上，并将待处理栅极组件的电位相对于离子推力器放电室置为负电位，用于吸引离子，并将离子推力器样机相对舱体置为正电位，用于将栅极引出的离子快速引至舱体中和。

所述栅极组件的电位相对于离子推力器放电室置的负偏置电位为20-30V。

所述离子推力器样机相对舱体置为15-25V的正点位。

一种离子推力器栅极零件去毛刺方法，该方法由离子推力器样机、推力器测试真空系统、推力器供配电电源和供气系统实现，离子推力器样机为待处理栅极提供引起尖端放电的电荷；推力器测试系统、供配电电源和供气系统为推力器工作产生等离子体提供条件；待处理栅极零件装配到无栅极组件的推力器样机上，并将待处理栅极零件的电位相对于离子推力器样机放电室置为负偏置电位，用于吸引离子，使离子在待处理栅极表面积累，实现尖端放电，该负偏置电位由推力器供配电电源中的栅极偏置电源提供，推力器供配电电源中的阴极加热电源用于加热阴极发射电子，为离子推力器样机放电室放电提供原初电子；推力器供配电电源中的阴极触持电源为阴极自持放电提供能量；推力器供配电电源中的阳极电源为离子推力器样机放电室工作产生等离子体提供放电电源；推力器供配电电源中的栅极偏置电源将离子推力器样机相对舱体为正电位，用于将栅极引出的离子快速引至舱体并中和，推力器测试真空系统为离子推力器样机放电工作提供真空条件。

本发明所述的一种离子推力器栅极零件去毛刺方法，通过在栅极施加偏压的方法，将放电室等离子体中的离子吸引至栅极，在栅极上引出尖端放电打火，利用尖端放电原理去除栅极前期加工中遗留的毛刺，减小推力器工作时栅极组件间打火频次和持续时间。推力器产品工作中栅极毛刺是造成推力器栅极间发生电弧，造成短路，甚至栅极烧蚀粘连的主要原因，所以栅极组装到推力器产品前，进行消除毛刺处理，可提高推力器可靠性和安全性。该专利提出的一种离子推力器栅极零件去毛刺方法，经试验验证：方法可行，去除效果明显，同时未对栅极造成任何损伤。

附图说明

图1离子推力器的栅极零件去毛刺方法供配电示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明，但不限于此。