基于正交试验法的FEEP聚焦电极阵列设计策略 |
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引用本文: | 李俊林,周逸浩,杨铖,沈岩.基于正交试验法的FEEP聚焦电极阵列设计策略[J].推进技术,2023(12):222-229. |
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作者姓名: | 李俊林 周逸浩 杨铖 沈岩 |
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作者单位: | 1. 中山大学航空航天学院;2. 深圳市智能微小卫星星座技术与应用重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(52131307);;国家重点研发计划(2020YFC2201001);;深圳市科技计划(ZDSYS20210623091808026); |
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摘 要: | 为消除场致发射电推力器(Field emission electric propulsion,FEEP)羽流发散角度过大给推进器寿命和可靠性带来的不利影响,研究了聚焦电极阵列空间位置对羽流聚焦效果的影响,并通过正交试验法给出了最优电极分布。通过数值仿真对FEEP的离子运动过程建模,采用正交试验方法电极阵列进行研究,关注其在不同空间位置下的聚焦效果,得到了离子出射半角分布和推力大小。结果表明,聚焦极的位置决定了羽流的聚焦效果,其次是提取极和加速极;聚焦极径向距离发射极1600μm,且提取极径向和轴向坐标为(800μm,500μm)时能得到最优的聚焦效果。本文验证了正交试验方法在聚焦电极阵列设计上的可行性,同时还为聚焦电极阵列设计提供了有效的分析方法和设计策略。
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关 键 词: | 场致发射电推力器 聚焦离子束 正交试验 聚焦电极阵列 优化设计 羽流发散角 |
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