微空心阴极放电机理及其在电热式推力器中的应用

近年来，微空心阴极放电（MHCD）技术的发展为研制适用于小卫星的先进新型微推力 器提供了可能。MHCD是微放电领域中一种新颖的非平衡高气压辉光放电，其优点是可以在高 气压下稳定放电，并且只需要非常低的电压（几百伏特）或者输入功率（百毫瓦数量级）。 本文针对MHCD，实验研究了微放电的电流-电压特性，并利用光学发射光谱的方法测量了微 等离子体中电子数密度和中性气体温度。结果表明，在稳定的辉光放电下，MHCD孔内的电子 数密度和中性气体温度随着压强和放电电流的增加而增大，电子数密度可达
10 14 cm -3 ，中性气体温度可达1000K。由此可以推断，微空心阴极放电较小 的尺寸结构与强烈并可控的气体加热相结合，完全可以开发应用在新型的电热式等离子体推 进上，研制成微空心阴极放电等离子体推力器。由于在微放电等离子体中加热了工质气体， 因此其性能可大大高于冷气推进。

Research on Microhollow Cathode Discharge for Application in Electrothermal Propulsion