[发明专利]一种大功率霍尔推力器低气压放电击穿抑制组件

说明书

本发明公开了一种大功率霍尔推力器低气压放电击穿抑制组件，包括底板，底板上面中部设置内磁芯，内磁芯外壁上缠绕内线圈，内磁芯、内线圈顶部设置上极靴，底板外侧设置外线圈，外线圈外部设置外极靴，外线圈、外极靴顶部设置外磁极，内线圈与外线圈之间为设有环形凹槽结构的放电通道，放电通道内设置轮辐结构磁屛，轮辐结构磁屛包括外磁屛环、设置在外磁屛环内圈的内磁屛环以及多个将外磁屛环与内磁屛环沿径向连接固定的辐柄，辐柄上方的内磁屛环外部同轴套设内隔离陶瓷环，辐柄上方的外磁屛环内圈同轴嵌套外隔离陶瓷环。本发明可有效规避霍尔推力器低气压放电存在的风险，同时实现了环境等离子体影响的抑制，使得低气压放电击穿得以抑制。

技术领域

本发明涉及航天器推进技术领域，具体为一种大功率霍尔推力器低气压放电击穿抑制组件。

背景技术

大功率霍尔电推进具有大推功比、高比冲、长寿命等优势，是未来大型空间任务不可或缺的动力技术，美俄等航天强国均高度重视大力发展。较之离子推力器(30mN/kW)、磁等离子体动力推进(10mN/kW)、可变比冲磁等离子体推进(25mN/kW)等电推力器，霍尔推力器推功比最高，达到了45-66mN/kW，是满足未来任务的首选。

大功率霍尔推力器尺寸较大，50kW的尺寸超过了0.5m，受制于工艺技术和力热环境的严苛要求，陶瓷放电腔室很难做到中小功率霍尔推力器那样的工程一体化陶瓷放电室，为此，通常采用分段式的陶瓷放电腔，并且放电室不对阳极进行包裹，而是直接落到阳极上，并通过压环进行固定，形成了大尺寸金属陶瓷复合放电室，从而形成了诸多的缝隙，这些缝隙在十几千瓦功率热载荷作用下，会变得更大，造成了气体漏气的潜通路，致使形成了局部低气压环境，这样会使得气体潜在通路(漏气)。

同时，由于推力器尺寸大，为获得放电室稳定放电所需的的磁场强度，需要更大电流和更多匝数的励磁线圈，更大电流则要求励磁线更粗，以能够耐受高电流。从而导致大功率霍尔推力器具有质量和体积非常大，这些励磁线含有大量粘合剂，这些粘合剂在真空环境中出会出现出气现象，进一步促成了局部低气压的形成。所以亟待解决。

发明内容

因此，本发明为了解决上述技术问题，从而提供一种大功率霍尔推力器低气压放电击穿抑制组件。

本发明的技术方案是：一种大功率霍尔推力器低气压放电击穿抑制组件，包括：底板，所述底板上面中部设置内磁芯，所述内磁芯外壁上缠绕内线圈，所述内磁芯、内线圈顶部设置上极靴，所述底板外侧设置外线圈，所述外线圈外部设置外极靴，所述外线圈、外极靴顶部设置外磁极，所述内线圈与外线圈之间为设有环形凹槽结构的放电通道，所述放电通道内设置轮辐结构磁屏，所述轮辐结构磁屏包括外磁屏环、设置在所述外磁屏环内圈的内磁屏环以及多个将所述外磁屏环与内磁屏环沿径向连接固定的辐柄，所述辐柄上方的所述内磁屏环外部同轴套设内隔离陶瓷环，所述辐柄上方的所述外磁屏环内圈同轴嵌套外隔离陶瓷环，所述内隔离陶瓷环、外隔离陶瓷环顶部设置环形陶瓷纤维纸，所述陶瓷纤维纸上面设置阳极组件，所述底板底面设置推力器外壳，所述推力器外壳上端与所述底板四周密封连接固定，所述推力器外壳下端开设抽气口，所述抽气口沿轴向设置多道金属网，多道金属网通过金属压板固定在所述推力器外壳上。

上述技术方案中，每个所述辐柄中部均沿轴线方向均设置朝上的沉头通孔，每个所述沉头通孔上方正对的所述陶瓷纤维纸上设置贯通孔，螺栓从下至上依次穿过所述沉头通孔、贯通孔后与所述阳极组件底部对应位置开设的螺纹孔螺纹连接固定。

上述技术方案中，所述阳极组件向着轮辐结构磁屏侧喷涂绝缘陶瓷。

上述技术方案中，所述辐柄为长条板。

上述技术方案中，所述上极靴外圈边缘沿圆周方向开设多个轴向排气孔一；所述外极靴沿圆周方向开设多个径向排气孔二。