[发明专利]一种用于微型会切场推力器的微波电离式阴极

说明书

一种用于微型会切场推力器的微波电离式阴极，属于会切场推力器技术领域。本发明解决了现有的空心阴极工质流量大，导致对会切场推力器推力影响较大的问题，以及现有空心阴极启动较慢的问题。所述SMA接口与所述阴极外壳固接，且SMA接口上的微波天线位于阴极外壳内，所述发射体呈圆筒状，且其内部形成气体电离腔，所述发射体同轴穿设在阴极外壳的内部且与阴极外壳导通，所述天线绝缘体套设在微波天线外部，供气管由外向内依次插设在阴极外壳及发射体上，且供气管的一端与气体电离腔连通设置。

技术领域

本发明涉及一种用于微型会切场推力器的微波电离式阴极，属于会切场推力器技术领域。

背景技术

会切场推力器是国际涌现出的一类新型电推进概念，其通过多级永磁体形成的会切磁场来约束电子。其具有高效率、寿命长的优点。目前的微型会切场推力器可实现推力在微牛级的连续调节。具备应用于无拖曳卫星实现高精度轨控的可行性。空间引力波探测计划中也将会切场推力器作为其无拖曳控制的备选推进方案之一。

空间引力波探测中的无拖曳控制要求推力器具有微推力，高推力分辨率，快速响应等特点。但是传统的空心阴极因其工质流量相对较大，造成阴极产生的推力对微型会切场的微推力造成较大影响；而且传统的空心阴极启动较慢，不满足无拖曳控制快速响应的要求；为了实现微型会切场推力器在无拖曳控制中的应用，所以急需一种适用于微型会切场推力器的快启动、对推力器推力影响小的阴极。

发明内容

本发明是为了解决现有的空心阴极工质流量大，导致对会切场推力器推力影响较大的问题，以及现有空心阴极启动较慢的问题，进而提供了一种用于微型会切场推力器的微波电离式阴极。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于微型会切场推力器的微波电离式阴极，它包括SMA接口、阴极外壳、供气管、发射体及天线绝缘体，所述SMA接口与所述阴极外壳固接，且SMA接口上的微波天线位于阴极外壳内，所述发射体呈圆筒状，且其内部形成气体电离腔，所述发射体同轴穿设在阴极外壳的内部且与阴极外壳导通，所述天线绝缘体套设在微波天线外部，供气管由外向内依次插设在阴极外壳及发射体上，且供气管的一端与气体电离腔连通设置。

进一步地，微波天线与发射体同轴设置。

进一步地，所述阴极外壳包括壳体、连接环及限位环，所述壳体呈圆筒状，所述连接环同轴固设在壳体的一端，且壳体与SMA接口之间通过连接环固接，所述限位环同轴固设在壳体的另一端，所述发射体位于SMA接口与限位环之间。

进一步地，所述壳体与所述SMA接口之间通过螺栓固定连接。

进一步地，所述天线绝缘体为桶状结构。

进一步地，所述发射体采用六硼化镧材料。

进一步地，所述天线绝缘体采用氮化硼陶瓷材料。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

一、本申请通过微波天线与会切场推力器的外部磁场形成电子回旋共振效应，电离气体产生初始等离子体，解决了现有的有加热器空心阴极需要加热发射体产生初始等离子体，从而导致启动较慢、需要功率较高的问题，以及无热子空心阴极启动需要较高压力与电压导致系统较为复杂的问题；

二、本申请的工质流量仅需0.1sccm量级就可以产生等离子体，解决了传统空心阴极需要较大的流量产生等离子体进而影响推力器的推力的问题；

三、本申请结构简单，可靠性更高。

附图说明

图1为本发明的主视示意图(局部剖视)；

图2为图1的右视示意图；

图3为本申请的工作原理示意图。

具体实施方式