[发明专利]一种圆板天线交叉磁场微波电子回旋共振离子推进器

权利要求书

1.一种圆板天线交叉磁场微波电子回旋共振离子推进器，其特征在于，所述的圆板天线交叉磁场微波电子回旋共振离子推进器包括微波转接头(1)、进气接头(2)、底座(3)、前磁钢固定件(4)、前磁轭(5)、端面环形永久磁钢(6)、共振区覆盖件(7)、圆板天线(8)、放电腔壁(9)、圆弧形永久磁钢(10)、后磁钢固定件(11)、后磁轭(12)和引出栅极(13)；

所述的底座(3)为圆板形，底座(3)的中心开有通孔，底座(3)的端面上开有同心环形槽；

所述的放电腔壁(9)为圆筒形，安装在底座(3)的同心环形槽内；

所述的共振区覆盖件(7)为圆环形，共振区覆盖件(7)端面内环边缘处设有凸台，共振区覆盖件(7)安装在放电腔壁(9)的内圆周面上，共振区覆盖件(7)的凸台靠在底座(3)的端面上；

所述的端面环形永久磁钢(6)和前磁轭(5)均为圆环形，依次安装在共振区覆盖件(7)的凸台上，端面环形永久磁钢(6)位于前磁轭(5)和共振区覆盖件(7)之间；

所述的前磁钢固定件(4)和后磁钢固定件(11)结构相同，均为圆环形，其一个端面的内圆边缘处开有凹槽，前磁钢固定件(4)和后磁钢固定件(11)安装在放电腔壁(9)的外圆周面上，前磁钢固定件(4)和后磁钢固定件(11)的凹槽相对设置；

所述的圆弧形永久磁钢(10)为圆弧形，多个圆弧形永久磁钢(10)首尾相接构成圆环形，圆弧形永久磁钢(10)安装在前磁钢固定件(4)和后磁钢固定件(11)的凹槽内；

所述的后磁轭(12)为圆环形，后磁轭(12)的端面上开有同心环形槽，后磁轭(12)通过该同心环形槽与放电腔壁(9)配合连接；

所述的微波转接头(1)为圆柱体，微波转接头(1)的微波输入端设有法兰盘，微波转接头(1)通过该法兰盘安装在底座(3)的通孔处，微波转接头(1)穿过底座(3)、前磁轭(5)、端面环形永久磁钢(6)和共振区覆盖件(7)延伸到放电腔壁(9)内部；

所述的圆板天线(8)为圆板结构，安装在微波转接头(1)的端部、位于放电腔壁(9)内部；

所述的引出栅极(13)包括屏栅和加速栅，屏栅和加速栅为直径相同的钼圆板；屏栅和加速栅上开有对应的通孔，作为离子引出通道，引出栅极(13)安装在后磁轭(12)的外侧端面上，屏栅位于后磁轭(12)和加速栅之间；所述的屏栅和加速栅之间施加电势差为900V-1500V，且施加在屏栅上的电压高于施加在加速栅上的电压；所述的屏栅和放电腔壁(9)之间电连接或绝缘隔离，根据实际需求切换；

所述的微波转接头(1)、底座(3)、前磁钢固定件(4)、前磁轭(5)、端面环形永久磁钢(6)、共振区覆盖件(7)、圆板天线(8)、放电腔壁(9)、圆弧形永久磁钢(10)、后磁钢固定件(11)、后磁轭(12)和引出栅极(13)同轴；

所述的进气接头(2)安装在底座(3)的端面上，进气接头(2)依次穿过底座(3)、前磁轭(5)和共振区覆盖件(7)，用于工质气体引入；

所述的前磁轭(5)和后磁轭(12)由高导磁金属材料制成；

所述的端面环形永久磁钢(6)、圆弧形永久磁钢(10)由永磁材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种圆板天线交叉磁场微波电子回旋共振离子推进器，其特征在于，所述的底座(3)、前磁钢固定件(4)、共振区覆盖件(7)、放电腔壁(9)和后磁钢固定件(11)的材料为高强度铝合金。

3.根据权利要求1所述的一种圆板天线交叉磁场微波电子回旋共振离子推进器，其特征在于，所述的前磁轭(5)和后磁轭(12)的材料为DT4C软铁。

4.根据权利要求1所述的一种圆板天线交叉磁场微波电子回旋共振离子推进器，其特征在于，所述的端面环形永久磁钢(6)和圆弧形永久磁钢(10)的材料为耐高温钐钴磁钢；所述的端面环形永久磁钢(6)轴向磁化；所述的圆弧形永久磁钢(10)径向磁化。

5.根据权利要求1所述的一种圆板天线交叉磁场微波电子回旋共振离子推进器，其特征在于，所述的圆板天线(8)的材料为金属钼。

6.根据权利要求1所述的一种圆板天线交叉磁场微波电子回旋共振离子推进器，其特征在于，所述的引出栅极(13)由钼金属采用化学刻蚀法制成。