[实用新型]一种感生轴向磁场的磁等离子体推力器

权利要求书

1.一种感生轴向磁场的磁等离子体推力器，其特征在于：包括陶瓷隔离体、阳极线圈、阳极放电环以及阴极；所述陶瓷隔离体为一端开放，另一端由筒底壁封闭的圆筒形结构；所述阳极线圈提供感生轴向磁场，阳极线圈呈螺旋状缠绕在陶瓷隔离体其筒体外侧，所述阳极线圈上设有线圈冷却结构；所述阳极放电环固定在筒体开放端的端口，远离筒体开放端的阳极线圈一端连接电源接口，靠近筒体开放端的阳极线圈一端和阳极放电环之间导电连接；所述阴极固定在陶瓷隔离体的筒底壁上，阴极从筒底壁的外侧伸入筒体内，且阴极与筒体同轴设置，所述阴极上设有阴极冷却结构；筒体内的空腔形成阴极和阳极放电环之间的放电腔；所述阴极为空心阴极，其内部为气体工质通道，气体工质从阴极的一端进入阴极内部的气体工质通道并从阴极的另一端流出进入放电腔。

2.根据权利要求1所述的感生轴向磁场的磁等离子体推力器，其特征在于：所述线圈冷却结构为冷却管，所述阳极线圈包括导线、绝缘外皮和冷却管，导线外紧贴包裹有一层绝缘外皮，包裹有绝缘外皮的导线套装在冷却管内，导线的绝缘外皮与冷却管之间即为供冷却介质流通的冷却通道，冷却管的两端分别设有线圈冷却管出口和线圈冷却管入口，冷却介质通过从线圈冷却管出入口到线圈冷却管出口之间的流动过程冷却阳极线圈。

3.根据权利要求2所述的感生轴向磁场的磁等离子体推力器，其特征在于：圈冷却管出口和线圈冷却管入口分别设置在阳极线圈的两端；包裹有绝缘外皮的导线两端头分别从对应的冷却管穿出，且包裹有绝缘外皮的导线与冷却管穿出位置处作密封处理；阳极线圈两端的冷却管延伸一定距离分别作为线圈冷却管出口和线圈冷却管入口。

4.根据权利要求2所述的感生轴向磁场的磁等离子体推力器，其特征在于：阳极放电环与阳极线圈的导线端头之间通过阳极联接件导电连接，阳极联接件为导体，其一端连接阳极线圈的导线端头，其另一端通过螺接的方式与阳极放电环固定连接。

5.根据权利要求1所述的感生轴向磁场的磁等离子体推力器，其特征在于：阳极线圈的螺旋方向从筒体封闭端观察为顺时针方向，保证推力器放电时阳极线圈电流的感生磁场方向指向筒体出口端。

6.根据权利要求1所述的感生轴向磁场的磁等离子体推力器，其特征在于：所述阳极放电环由金属铜制成。

7.根据权利要求1所述的感生轴向磁场的磁等离子体推力器，其特征在于：阳极放电环的一端通过凹槽与筒体开放端套接，且阳极放电环的内端面与筒体开放端的外端面贴合；阳极放电环的内环面半径与筒体半径相同；阳极线圈延伸至阳极放电环其凹槽内，且凹槽内壁、阳极线圈以及筒体外壁之间呈紧压状态。

8.根据权利要求1所述的感生轴向磁场的磁等离子体推力器，其特征在于：所述阴极包括阴极主体以及阴极放电头，阴极放电头与阴极主体采用可拆卸连接的方式连接在一起；

阴极主体以及阴极放电头均为空心结构，且内部联通形成气体工质通道，阴极放电头的头部设有与气体工质通道相同的出孔。

9.根据权利要求8所述的感生轴向磁场的磁等离子体推力器，其特征在于：阴极放电头的头部为多条圆柱形钨金属组成的电子热发射芯结构，圆柱形钨金属之间留有空隙作为与气体工质通道相同的出孔，供气体工质流到放电腔内。

10.根据权利要求8所述的感生轴向磁场的磁等离子体推力器，其特征在于：阴极冷却结构包括阴极水冷套、冷却水通道、冷却水入口与冷却水出口，所述阴极主体的外表面密封套装有绝缘材料制成阴极水冷套，阴极水冷套内侧的阴极主体外表面上开设有环形凹腔，环形凹腔的内壁上均贴覆有导热绝缘硅胶皮，环形凹腔形成阴极水冷套与阴极主体之间的冷却水通道；阴极水冷套远离放电腔的一端设有冷却水入口与冷却水出口。