[发明专利]一种用于低功率电推进器的背照式光阴极

说明书

一种用于低功率电推进器的背照式光阴极，涉及低功率电推进器领域，为了解决现有的阴极无法满足低功率电推进器的需求的问题。该阴极的石英体和阳极板相对平行放置，石英体面向阳极板的一侧设有ITO薄膜，阳极板上施加的电压高于ITO薄膜的电压；紫外光源出射的紫外光由石英体透射至ITO薄膜，ITO薄膜将紫外光全反射，ITO薄膜逸出的电子由阳极板的孔洞穿出。本发明适用于低功率电推进器。

技术领域

本发明涉及低功率电推进器领域，具体涉及用于代替传统空心阴极的背照式光阴极。

背景技术

空心阴极作为电子源为霍尔推进器和离子推进器提供电子进行工质电离和作为中和器中和离子羽流。由于空心阴极作为系统串联部件，其寿命和性能决定了整个系统的性能和寿命。现有的阴极基于等离子体放电，引起材料的高温蒸发和高能离子溅射，因此腐蚀阴极，降低阴极寿命。

随着微小卫星发展对低功率电推进器的迫切需求，也对阴极提出了长寿命、结构小巧等新的要求。各国在研制适合低功率电推进器使用的阴极时往往采用减小阴极结构尺寸和降低功率和气流的措施，但同时带来了阴极寿命进一步降低的不良影响。现有技术只能在空心阴极原有结构上优化尺寸设计和其他各项参数，效果不理想。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的阴极无法满足低功率电推进器的需求的问题，从而提供一种用于低功率电推进器的背照式光阴极。

本发明所述的一种用于低功率电推进器的背照式光阴极，包括石英体、ITO薄膜和紫外光源；

石英体和阳极板相对平行放置，石英体面向阳极板的一侧设有ITO薄膜，阳极板上施加的电压高于ITO薄膜的电压；

紫外光源出射的紫外光由石英体透射至ITO薄膜，ITO薄膜将紫外光全反射，ITO薄膜逸出的电子由阳极板的孔洞穿出。

优选的是，石英体为石英三棱镜，ITO薄膜设置在三棱镜的侧面。

优选的是，石英体为圆柱形，ITO薄膜设置在圆柱的底面。

优选的是，紫外光源采用紫外线激光器或紫外灯实现。

优选的是，还包括凹面镜和平面镜；紫外光源采用推进器羽流区的辐射光实现；

推进器羽流区的辐射光依次经凹面镜和平面镜反射至石英体。

优选的是，阳极板为圆环形或均匀分布多个圆孔的圆形。

本发明的阴极基于紫外光放电，避免了基于等离子放电引起的阴极腐蚀，从而提高了阴极的使用寿命，而且在不消耗推进剂的情况下给小功率推进器提供高能电子，与现有的阴极相比，不消耗推进剂，省去了供气设备、简化供电设备，有效减少了系统总质量。本发明具有使用寿命长、体积小、重量轻的特点。

附图说明

图1是具体实施方式二所述的一种用于低功率电推进器的背照式光阴极的结构示意图；

图2是具体实施方式三所述的一种用于低功率电推进器的背照式光阴极的结构示意图；

图3是具体实施方式四所述的一种用于低功率电推进器的背照式光阴极的结构示意图；

图4是具体实施方式五中的圆环形阳极板的结构示意图；

图5是具体实施方式五中的均匀分布多个圆孔的圆形阳极板的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式所述的一种用于低功率电推进器的背照式光阴极，包括石英体100、ITO薄膜200和紫外光源400；

石英体100和阳极板300相对平行放置，石英体100面向阳极板300的一侧设有ITO薄膜200，阳极板300上施加的电压高于ITO薄膜200的电压；