[发明专利]冷却系统和恒温式E×B探针

说明书

本发明涉及电推力器技术领域，尤其是涉及一种冷却系统和恒温式E×B探针。冷却系统包括冷却管路和冷却剂；冷却剂从冷却管路的一端进入，从冷却管路的另一端排出，用于实现对探针本体的冷却；冷却管路上设置有至少一个折弯回路，用于增加冷却剂在冷却管路中的时间。恒温式E×B探针包括探针本体和上述的冷却系统；冷却系统固定设置在探针本体上，用于给探针本体降温，使之保持恒温。本发明提供的冷却系统和恒温式E×B探针，通过在E×B探针上设置冷却系统，使得冷却系统的冷却管路缠绕设置在E×B探针上，给E×B探针进行降温，进而抵消了E×B探针在工作时升高的温度，保证了E×B探针的恒温，进而保证了E×B探针的磁铁磁感应强度的稳定性。

技术领域

本发明涉及电推力器技术领域，尤其是涉及一种冷却系统和恒温式E×B探针。

背景技术

离子推力器、霍尔推力器等电推力器因其比冲高、寿命长和系统质量较小等优点而广泛应用于航天器的姿态和轨道控制。准确获取电推力器真空羽流参数对于评估电推力器和航天器性能是至关重要的。

电推力器真空羽流是等离子体，主要包含一价氙离子、二价氙离子、电子和中性气体分子等，其中一价氙离子和二价氙离子的数密度之比是评估电推力寿命及其羽流效应的重要指标。E×B探针是测量一价离子和二价离子数密度之比简易、有效方式之一。

E×B探针电压强度、磁感应强度和电荷数的设计原理遵循下式：

式中:U_P表示探针两电极板间电压差，d表示两电极板间距，B为磁感应强度，e为电子电量，q_i为离子所带的电荷数；用U_i表示加速电压，m_i表示离子质量。

理论上，在测量过程中，E×B探针电压强度和电荷数是变量，磁感应强度是定量。

但是，在实际的测量过程中，E×B探针完全浸入羽流中，要承受很高的温度。然而，高温会使得E×B探针的磁铁磁感应强度下降，使得磁感应强度也成为变量，无法正常达到设计要求。再者，随着推力器性能的提升，电推力器功率更大，高温问题也更加突出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却系统和恒温式E×B探针，以解决现有技术中存在的技术问题。

本发明提供的冷却系统，包括冷却管路和冷却剂；

所述冷却剂从所述冷却管路的一端进入，从所述冷却管路的另一端排出，用于实现对探针本体的冷却；

所述冷却管路上设置有至少一个折弯回路，用于增加所述冷却剂在所述冷却管路中的时间。

进一步的，所述冷却剂为气体。

进一步的，冷却系统还包括高压储气瓶；

所述高压储气瓶与所述冷却管路的一端连通；

所述冷却剂设置在所述高压储气瓶内，能够通过所述高压储气瓶将所述冷却剂推送到所述冷却管路中，对所述探针本体进行冷却。

进一步的，所述高压储气瓶与所述冷却管路之间设置有控制阀。

进一步的，所述冷却剂为液体。

进一步的，冷却系统还包括储液槽和输送泵；

所述输送泵的进液端与所述储液槽连接，输出端与所述冷却管路的一端连通，能够将所述储液槽内的液体输送到所述冷却管路中。

进一步的，冷却系统还包括外置式冷却槽；

所述冷却管路的另一端连接所述外置式冷却槽，能够将在所述冷却管路中进行过热交换后的液体排放置所述外置式冷却槽内。