| 离子发动机加速栅极孔扩大腐蚀的粒子模拟 |
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| 作者姓名： | 任军学 谢侃 汤海滨 顾左 |
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| 作者单位： | 北京航空航天大学 宇航学院, 北京 100191;北京理工大学 宇航学院,北京 100081;北京航空航天大学 宇航学院, 北京 100191;兰州空间技术物理研究所 真空低温技术与物理重点实验室, 甘肃 兰州 730000 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(10805004);真空低温技术与物理重点实验室基金(9140C550404100C55);基本科研业务费(YWF-13-DF-HT-12)。 |
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| 摘 要： | 为研究离子发动机加速栅极孔扩大腐蚀速的特征及影响规律,采用单元内粒子——蒙特卡罗碰撞(PIC-MCC)方法,结合溅射腐蚀模型,模拟了栅极间束流离子及交换电荷(CEX)离子的分布情况,得到离子发动机加速栅极孔扩大腐蚀情况及平均腐蚀率,为0.0176μm/h。进一步研究了工作参数和几何参数对其影响,并建立了适用于工程应用的加速栅极孔扩大腐蚀预测模型。结果表明,在影响孔扩大腐蚀率各种因素中,束流电流密度和中性气体密度的影响最大。因此,在离子发动机直径一定的情况下,提高放电室出口等离子体密度的均匀性及推进剂利用率,是提高栅极寿命的根本途径。
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| 关 键 词： | 离子发动机 栅极 腐蚀 单元内粒子——蒙特卡罗碰撞法 |
| 收稿时间： | 2013-01-11 |
| 修稿时间： | 2013-03-08 |
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