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霍尔推力器放电通道溅射腐蚀计算

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李敏, 汤海滨, 王立君, 郭宁, 李娟, 任军学. 2011: 霍尔推力器放电通道溅射腐蚀计算, 强激光与粒子束, 23(10): 2757-2762. doi: 10.3788/HPLPB20112310.2757
引用本文: 李敏, 汤海滨, 王立君, 郭宁, 李娟, 任军学. 2011: 霍尔推力器放电通道溅射腐蚀计算, 强激光与粒子束, 23(10): 2757-2762. doi: 10.3788/HPLPB20112310.2757
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Li Min, Tang Haibin, Wang Lijun, Guo Ning, Li Juan, Ren Junxue. 2011: Simulation of discharge channel wall erosion in Hall thruster, High Power Lase and Particle Beams, 23(10): 2757-2762. doi: 10.3788/HPLPB20112310.2757
Citation: Li Min, Tang Haibin, Wang Lijun, Guo Ning, Li Juan, Ren Junxue. 2011: Simulation of discharge channel wall erosion in Hall thruster, High Power Lase and Particle Beams, 23(10): 2757-2762. doi: 10.3788/HPLPB20112310.2757
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霍尔推力器放电通道溅射腐蚀计算

  • 北京航空航天大学宇航学院,北京,100191

  • 中国空间技术研究院兰州物理研究所,兰州,730000

Simulation of discharge channel wall erosion in Hall thruster

  • 摘要: 为了预示霍尔推力器的寿命,建立了推力器粒子束放电通道的2维电磁场模型,模拟的推进剂为氙.利用PIC方法跟踪粒子在电磁场中的运动.磁场的求解采用拉普拉斯方程,电场的求解采用泊松方程.电子由阴极喷入通道,并在电磁场中与原子发生电离碰撞生成离子.在跟踪离子的过程中记录下撞击到内外壁面的离子个数、角度和能量.利用记录下的参数进行腐蚀计算,得到当溅射阈值能量分别为10,20,30,40,50 eV时通道壁面的腐蚀速率.推力器放电通道出口附近的最大腐蚀速率约为1.7×10-9m/s.
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出版历程
  • 刊出日期:  2011-10-30

霍尔推力器放电通道溅射腐蚀计算

  • 北京航空航天大学宇航学院,北京,100191
  • 中国空间技术研究院兰州物理研究所,兰州,730000

摘要: 为了预示霍尔推力器的寿命,建立了推力器粒子束放电通道的2维电磁场模型,模拟的推进剂为氙.利用PIC方法跟踪粒子在电磁场中的运动.磁场的求解采用拉普拉斯方程,电场的求解采用泊松方程.电子由阴极喷入通道,并在电磁场中与原子发生电离碰撞生成离子.在跟踪离子的过程中记录下撞击到内外壁面的离子个数、角度和能量.利用记录下的参数进行腐蚀计算,得到当溅射阈值能量分别为10,20,30,40,50 eV时通道壁面的腐蚀速率.推力器放电通道出口附近的最大腐蚀速率约为1.7×10-9m/s.

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