[发明专利]离子液体电推进器结构

说明书

本发明公开了一种离子液体电推进器结构，包括：半敞开状且绝缘的外机匣，并与外机匣内底部相接触的离子源组件；设置在外机匣的上方的电极板组件；所述离子源组件包括与外机匣的内侧壁相配合的一体式罩体，其顶端设置有发射锥阵列；所述罩体被配置为采用多孔材料制备以得到；所述发射锥阵列、电极板被配置为分别施加对应的高电势、低电势；所述电极板组件上设置有在空间上与发射锥阵列相对应，以供带电离子释出进而产生相应推进力的电极板孔。本发明提供一种离子液体电推进器结构，其发射锥与罩体均采用多孔材质制备成为一体式离子源结构，且离子源组件与外机匣底部接触，可均匀地将外机匣内部的离子液体进行充分渗透，综合利用率高。

技术领域

本发明属于航天推进领域，具体的涉及一种离子液体电推进器结构。

背景技术

离子液体电推进器是一种利用离子液体作为推进剂的电推进装置。离子液体一般指室温离子液体，是一种由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的，在室温附近呈液体的一种盐。离子液体具有很多优良的性质，比如高电导率、可以忽略的饱和蒸汽压、低表面张力、宽液态范围等。这些优良的性质使得离子液体在电推进方面具有先天优势。离子液体电推进作为一种新型电推进方式，具有比冲高、结构简单、可微型化、方便集成等优点，在微纳卫星的姿态控制，轨道机动等方面具有巨大潜力。

离子液体电推进器的具体工作流程是通过在发射锥与电极板之间形成极高的场强，使发射锥表面的离子液体离子化，带电离子在电场作用下加速到很高的速度后，从电极板孔离开推进器，进而产生对应的推进力。

在现有技术中，发射锥多采用多孔材料制作，离子液体通过伸入至离子液体中呈柱状或其它形状的多孔材料或其它可浸润材料，浸透到发射锥尖端，以使发射锥表面具有离子液体，以进一步实现离子化，但其存在缺点在于推进剂储箱中的离子液体通常不能完全被使用的问题，综合利用率低，同时当离子液体较少时，其供应效果受限，影响其推进作用力的稳定性。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种离子液体电推进器结构，其能够通过对离子源组件的结构设计，使得阵列式结构的发射锥与罩体均采用多孔材质制备成为一体式离子源结构，且离子源组件与外机匣底部接触，可均匀地将外机匣内部的离子液体进行充分渗透，综合利用率高，同时侧壁之间的接触使得浸润效果优异，能有效优化推进剂的供应，保证其具有稳定的推进作用力。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种离子液体电推进器结构，包括：

半敞开状且绝缘的外机匣，其内设置有离子液体；

设置在外机匣内，并与其底部相接触的离子源组件；

设置在外机匣的上方敞开端，以对一体式离子源进行封装的电极板组件；

其中，所述离子源组件被配置为包括与外机匣的内侧壁相配合的一体式罩体，其顶端设置有发射锥阵列；

所述罩体被配置为采用多孔材料制备以得到，以使离子液体可通过罩体渗透至发射锥阵列；

所述发射锥阵列、电极板被配置为分别施加对应的高电势、低电势；

所述电极板组件上设置有在空间上与发射锥阵列相对应，以供带电离子释出进而产生相应推进力的电极板孔。

优选的是，其中，所述电极板组件被配置为包括：

与外机匣敞开端相配合的电极板框架；

设置在电极板框架上的电极板，所述电极板孔被配置在电极板上；

其中，所述电极板框架上设置有与电极板相配合的台阶状安装台，所述电极板与安装台相配合的位置通过粘接层进而固定。

优选的是，其中，所述外机匣上设置有多个固定槽；