[发明专利]一种应用于推力器的主阴极的装配结构及其装配方法

说明书

本发明公开一种应用于推力器的主阴极的装配结构及其装配方法，主阴极通过绝缘底座安装在连接底座上，使得主阴极与连接底座之间保持绝缘状态，由于连接底座呈环形结构，且环形结构沿周向开设有若干个贯穿其侧壁的开槽，开槽中可更换设有不同长度的定位件，定位件插接在开槽中，并封堵开槽和绝缘底座的间隙，绝缘底座通过与其相连接的搭接件搭接在定位件上，那么通过更换不同长度的定位件，改变搭接件在连接底座上的轴向位置，进而带动绝缘底座改变其在连接底座上的轴向位置，以能够保证主阴极与连接底座间绝缘密封的同时，能够频繁改变主阴极相对于推力器放电室的轴向位置，满足在推力器的实验研究。

技术领域

本发明涉及离子电推力器领域，特别是涉及一种应用于推力器的主阴极的装配结构及其装配方法。

背景技术

现有技术中的离子推力器在放电室内产生等离子体，并加速等离子体中的离子产生推力。放电室主要由主阴极和阳极组成，主阴极需要提供用于轰击工质产生等离子体的电子，为了保证推力器的正常工作，需要保持主阴极和阳极的绝缘。主阴极通过自身的法兰安装在阳极上，在微型离子推力器的实验研究中，需要频繁改变主阴极相对于放电室的轴向位置，现有的阴极安装结构不能满足这个要求，且推力器在工作过程中需要保证放电室的密封性，否则放电室内的等离子体会通过放电室的空隙泄漏到放电室外，与推力器其他部件发生打火，使推力器无法正常运行。对于常规的离子推力器，需要设计复杂的安装结构实现上述两点，尤其应用在微型离子推力器放电室中，由于其结构尺寸小，现有的阴极安装结构更加难以适应小尺寸放电室。

专利文件CN106246487B公开了一种利用附加电磁场能量转化的磁等离子体推力器，空心阴极插入阴极连接件的加大内孔端,通过过盈配合实现空心阴极的定位和夹持；将石墨垫片从插有空心阴极的一端套入阴极连接件,将安装有空心阴极和石墨垫片的阴极连接件插入绝缘体的内孔中,直至石墨垫片压至绝缘体的端面,阴极连接件的外圆柱面与绝缘体的内圆柱面通过间隙配合,实现径向定位并保证同轴。但是由于其过盈配合，使得空心阴极并不能改变轴向位置，因此并不能根据实验要求，频繁改变主阴极相对于放电室的轴向位置。

专利文件CN20992515U公开了一种扩张型自磁场磁等离子体推力器，阴极头通过可拆卸连接的方式连接在阴极主体的顶端,其中阴极头伸入圆锥形扩张段内。阴极头通过可拆卸连接的方式连接在阴极主体的顶端,这样便于控制阴极头伸入圆锥形扩张段内的长度，但是其难以改进阴极主体为需要提供用于轰击工质产生等离子体的电子的结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于推力器的主阴极的装配结构及其装配方法，以解决上述现有技术存在的问题，既能通过改变定位件长度，可以使主阴极能够沿轴线方向调节伸入推力器放电室的长度，满足在离子推力器的实验研究中，频繁改变主阴极相对于放电室的轴向位置的要求，又能保证主阴极和放电室之间的密封和绝缘，防止放电室等离子体经空隙处泄漏并与推力器其他部件发生打火，保障推力器的正常运行。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种应用于推力器的主阴极的装配结构，包括套接在主阴极外周的绝缘底座、呈环形结构且密封环绕在推力器放电室开口处的连接底座，所述绝缘底座密封插接在所述环形结构中，所述环形结构沿周向开设有若干个贯穿其侧壁的开槽，所述开槽中可更换设有不同长度的定位件，所述定位件插接在所述开槽中，并封堵所述开槽和所述绝缘底座的间隙，所述绝缘底座通过与其相连接的搭接件搭接在所述定位件上，所述搭接件位于所述定位件远离推力器放电室的一侧，并密封设置在所述开槽中。

优选的，所述定位件抵接在所述开槽位于所述绝缘底座靠近推力器放电室一侧的内侧边缘上，并贴合在所述绝缘底座的外周壁上。

优选的，所述开槽和所述定位件沿径向上的截面均呈多级台阶状结构，所述多级台阶状结构窄端靠近所述绝缘底座。

优选的，所述环形结构包括同轴连接的连接法兰和环形凸台，所述开槽贯穿设置在所述环形凸台上，所述连接法兰封堵在所述开槽靠近推力器放电室的一侧，所述定位件靠近所述推力器放电室的一侧紧密贴合在所述连接法兰上。