[发明专利]一种多模式螺旋波离子推力器

权利要求书

1.一种多模式螺旋波离子推力器，其特征在于：包括：推进剂供给端口、射频功率源、匹配器、天线、石英放电室、法拉第筒、磁线圈、阳极、阴极中和器、屏栅、加速栅和减速栅；

石英放电室置于法拉第筒内；石英放电室为一端带有开孔的半封闭式结构；阳极固定在石英放电室的开孔端；石英放电室的开放端与屏栅接触连接；屏栅、加速栅和减速栅间保持间隔；石英放电室的外筒壁上安装有天线；法拉第筒外壁安装有多个螺线圈；阴极中和器放置在石英放电室的开放端，用于中和静电栅极加速引出的离子束流；阴极中和器和阳极产生轴向电场。

2.如权利要求1所述的一种多模式螺旋波离子推力器，其特征在于：在所述阳极、阴极中和器和屏栅处放置电流表，根据采集到的电流情况计算推力器的离子生成成本。

3.如权利要求1所述的一种多模式螺旋波离子推力器，其特征在于：通过控制所述螺线圈开启和关闭的数量，来调节附加磁场的位置、大小、形态。

4.如权利要求1所述的一种多模式螺旋波离子推力器，其特征在于：所述开孔为推进剂供给端口。

5.如权利要求1所述的一种多模式螺旋波离子推力器，其特征在于：所述推力器的工作过程为：推力器工作时，推进剂稳定供给，在放电腔内形成稳定的中性气体背压；附加磁线圈在放电腔区域内形成磁场位型和大小均可调节的稳定磁场结构；射频功率源提供一定功率的射频波能量，通过匹配器，在附加磁场条件下，由天线将射频能量耦合到放电腔内中性气体中，通过射频波和中性气体的相互作用，形成高密度的螺旋波放电等离子体；放电等离子体中的电子朝着阳极移动，在移动过程中对中性粒子进行碰撞，产生更多的带电粒子，提高等离子体的电离度；螺旋波等离子体中的大部分离子经过屏栅、加速栅和减速栅的作用，其速度进一步得到提高，加速喷出形成推力；中和器提供热电子，用以中和栅极引出的离子流，防止航天器表面的电位改变。