[发明专利]一种无放电阴极的环型离子推力器

权利要求书

1.一种无放电阴极的环型离子推力器，其特征在于，所述的环型离子推力器包括环形放电室(1)、环形栅极(2)、环形永磁体组(3)、进气口(4)和中和器(5)；

所述的环形放电室(1)包括外环阳极(101)、内环阳极(102)和底面阳极(103)；所述的外环阳极(101)为薄壁圆筒形，外环阳极(101)的一个端面上安装有圆板形结构的底面阳极(103)；所述的内环阳极(102)为薄壁圆筒形，内环阳极(102)安装在底面阳极(103)上，并位于外环阳极(101)内部；所述的外环阳极(101)、内环阳极(102)和底面阳极(103)轴线重合、相互之间电导通；所述的底面阳极(103)上开有多个环形分布的圆形进气口(4)，进气口(4)的间距相同；工质气体(6)通过进气口(4)进入外环阳极(101)和内环阳极(102)之间的区域放电生成等离子体；

所述的环形栅极(2)包括屏栅极(201)、加速栅极(202)、第一绝缘体(a201)、第二绝缘体(b202)、第三绝缘体(c203)和第四绝缘体(d204)；所述的第一绝缘体(a201)为薄壁圆筒形，第一绝缘体(a201)的内外径与外环阳极(101)的内外径相同，第一绝缘体(a201)安装在外环阳极(101)的下游端部，第一绝缘体(a201)与外环阳极(101)轴线重合；所述的第二绝缘体(b202)为圆板形，第二绝缘体(b202)的外径与内环阳极(102)的外径相同，第二绝缘体(b202)中心处开有圆形通孔，第二绝缘体(b202)安装在内环阳极(102)的下游端部，第二绝缘体(b202)与内环阳极(102)同轴；所述的屏栅极(201)为环形板结构，屏栅极(201)上分布多个直径相同的圆形通孔，屏栅极(201)的内径与内环阳极(102)的内径相同，屏栅极(201)的外径与外环阳极(101)的外径相同，屏栅极(201)安装在第一绝缘体(a201)和第二绝缘体(b202)的下游端面上，屏栅极(201)与第一绝缘体(a201)同轴；所述的第三绝缘体(c203)结构与第一绝缘体(a201)结构相同，第三绝缘体(c203)安装在屏栅极(201)的下游端面上，第三绝缘体(c203)与屏栅极(201)同轴；所述的第四绝缘体(d204)结构与第二绝缘体(b202)结构相同，第四绝缘体(d204)安装在屏栅极(201)的下游端面上，第四绝缘体(d204)与屏栅极(201)同轴；所述的加速栅极(202)为环形板结构，加速栅极(202)的内外径尺寸与屏栅极(201)结构相同；所述的加速栅极(202)上开有多个直径相同的圆形通孔，通孔的位置与屏栅极(201)通孔的位置相同；所述的加速栅极(202)安装在第三绝缘体(c203)和第四绝缘体(d204)的下游端面上，加速栅极(202)与屏栅极(201)同轴；

所述的环形永磁体组(3)包括环形永磁体a(301)、环形永磁体b(302)、环形永磁体c(303)、环形永磁体d(304)、环形永磁体e(305)、环形永磁体f(306)、环形永磁体g(307)和环形永磁体h(308)；所述的环形永磁体a(301)、环形永磁体c(303)和环形永磁体e(305)安装在外环阳极(101)外表面，环形永磁体a(301)位于上游，环形永磁体e(305)位于下游，环形永磁体c(303)位于二者中间处；所述的环形永磁体b(302)安装在内环阳极(102)内表面与环形永磁体a(301)对应的位置处；所述的环形永磁体d(304)安装在内环阳极(102)内表面与环形永磁体c(303)对应的位置处；所述的环形永磁体f(306)安装在内环阳极(102)内表面与环形永磁体e(305)对应的位置处；所述的环形永磁体g(307)的直径大于环形永磁体h(308)的直径环形永磁体g(307)和环形永磁体h(308)安装在底面阳极(103)的上游端面上，并位于进气口(4)两侧；

所述的中和器(5)为圆柱形安装在第二绝缘体(b202)和第四绝缘体(d204)的通孔内，中和器(5)可以向环型离子推力器外部发射电子(7)。

2.根据权利要求1所述的一种无放电阴极的环型离子推力器，其特征在于，所述的外环阳极(101)、内环阳极(102)和屏栅极(201)接电源正极；所述的外环阳极(101)和内环阳极(102)电势相等且大于屏栅极(201)的电势。