[发明专利]一种用于测量电推力器动压特性的压力探针及测量系统

说明书

本发明公开了一种用于测量电推力器动压特性的压力探针及测量系统，压力探针中支撑杆的一端固定，另一端固定一目标靶，在支撑杆中间位置固定两个平面镜，利用两个激光位移传感器测量目标靶受力前后两个平面镜产生的线性位移，根据胡克定律将位移参数转换为受力参数，可以得到压力探针受到电推力器动压产生的力的大小，从而可以得到电推力器的推力参数、羽流分布情况和溅射情况，目标靶是直接接触束流的测量部分，通过冲量产生的效应把动压特性转化成受力特性，受力特性的测量相比于动量测量更简单、精确，上述压力探针通过接触式测量方法对电推力器的束流动压特性进行测量，具有原理简单、误差小、测量精度和灵敏度高等特点。

技术领域

本发明涉及电推进等离子体测量技术领域，尤其涉及一种用于测量电推力器动压特性的压力探针及测量系统。

背景技术

电推进与传统的化学推进不同，是一类利用电能直接加热推进剂或利用电磁作用电离加速推进剂以获得推进动力的先进推进方式。与传统的化学推力器相比，电推力器具有较高的比冲、推力和效率，在大型航天器的轨道控制、卫星的轨道保持、多航天器的编队飞行、深空探测和星际航行等空间任务中有广阔的应用前景。

电推力器在真空中工作时，高速喷出的等离子体会产生持续的动量，并产生动压特性。研究电推力器的动压特性可以得到电推力器的推力参数、羽流分布情况和溅射情况，这对于电推力器的性能研究具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于测量电推力器动压特性的压力探针及测量系统，用以测量电推力器的束流动压特性。

因此，本发明提供了一种用于测量电推力器动压特性的压力探针，包括：用于固定所述压力探针位置的第一固定部、一端与所述第一固定部固定连接的支撑杆、与所述支撑杆的另一端固定连接的目标靶、与所述支撑杆固定连接的反射镜；其中，所述反射镜包括互不平行的两个平面镜；

还包括：与两个所述平面镜对应设置的两个激光位移传感器以及用于固定所述两个激光位移传感器的第二固定部；其中，每个所述激光位移传感器的光轴垂直于对应的平面镜；

所述目标靶，用于接收所述电推力器的束流；

每个所述激光位移传感器，用于测量在所述目标靶接收所述电推力器的束流前后，该激光位移传感器对应的平面镜产生的线性位移。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述压力探针中，所述支撑杆为陶瓷杆。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述压力探针中，两个所述平面镜之间的夹角为直角。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述压力探针中，两个所述平面镜固定连接；

所述反射镜，还包括：与两个所述平面镜固定连接的支撑板；

两个所述平面镜与所述支撑板构成三棱柱。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述压力探针中，还包括：保护罩；

所述保护罩用于将所述目标靶的侧面包裹在内，所述目标靶的正面暴露在外；

所述保护罩用于将所述目标靶与所述反射镜之间的支撑杆包裹在内。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述压力探针中，还包括：与所述支撑杆连接所述目标靶的一端固定连接的阻尼器。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述压力探针中，所述保护罩还用于将所述阻尼器包裹在内。

本发明还提供了一种用于测量电推力器动压特性的测量系统，包括：真空仓以及位于所述真空仓内的电推力器和本发明提供的上述压力探针；其中，

所述电推力器的束流溅射在所述压力探针的目标靶上。