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《大连理工大学》 2007年
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二次电子发射对SPT壁面鞘层的影响

赵晓云  
【摘要】: 近年来,随着我国航天事业的蓬勃发展以及全球对卫星的需求量的逐渐增大,世界各国的科研机构正在不断努力,研究新一代电推进器装置。而稳态等离子体推进器(SPT)就是典型的电推进器,它是目前技术非常成熟,应用比较广泛的一种电推进器,主要用于卫星位置保持和姿态控制。世界各国的科研机构为了不断改进并优化稳态等离子体推进器的性能,对SPT中的许多现象展开了研究。 稳态等离子体推进器包含长的通道和陶瓷器壁,通道的陶瓷壁面与其中的等离子体之间形成了鞘层。由于鞘层对壁面受热、近壁传导、壁面腐蚀、通道内的等离子体放电特性等各方面有着重要的影响,所以SPT鞘层研究成为基础性物理问题。。 SPT通道内的高能电子撞击到陶瓷器壁表面,发射出大量的二次电子,这样的二次电子发射对SPT产生很大的影响。为了研究SPT通道壁面附近的鞘层形态及其对推进器特性的影响,本文基于假设SPT通道内径向无碰撞、带电粒子无磁化的基础上建立了一维流体力学模型,讨论了二次电子发射对于SPT鞘层中电势、电场以及带电粒子密度的影响。讨论了二次电子发射对于沉积在通道壁面(BN)动能流的变化,以及鞘层内电子温度受到的影响。二次电子发射系数的增加,减少了在器壁表面离子动能流的沉积,增加了电子和带电粒子总动能流的沉积,这些都与稳态等离子体推进器的性能和使用寿命有着密切的联系。并且在这个讨论过程中,基于SPT通道宽度和鞘层厚度的特点,模型考虑了从一个通道壁面发射的部分二次电子进入另一鞘层带来的变化,总结出SPT鞘层空间的影响主要取决于二次电子发射系数和捕获系数的乘积。 为了提高离子流在轴向的密度,从阴极注入了少量的负离子,这样的负离子在轴向电场的作用下,进入SPT通道后制约着陶瓷器壁的二次电子发射,影响着SPT通道内的放电性能。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O462.2

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【参考文献】
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