[发明专利]一种用于碘工质电推力器冷凝产物清除的热辐射阳极结构

说明书

本发明提供了一种用于碘工质电推力器冷凝产物清除的热辐射阳极结构，包括电磁铁、导体、热辐射板、套在电推力器阳极上的滑套、触点和套在滑套上的铁磁性环，在电磁铁前方的电推力器阳极上设有绝缘夹层，导体套设在绝缘夹层上，热辐射板的首部与电推力器阳极的首部铰接，热辐射板的尾部通过连杆与触点铰接，触点固定在滑套的后端面上，在绝缘夹层与滑套之间的电推力器阳极上设有弹簧，通电时，电磁铁产生磁性吸引铁磁性环沿电推力器阳极的轴线移动，触点与导体连通，并通过连杆带动所述热辐射板绕与电推力器阳极的首部的连接处旋转，扩大热辐射面积。本发明清除了电推力器阳极供气通道与放电通道上碘工质的冷凝产物，且不影响电推力器的工作性能。

技术领域

本发明属于空间电推进技术和电推力器固体工质残留物清除技术领域，尤其是涉及一种用于碘工质电推力器冷凝产物清除的热辐射阳极结构。

背景技术

目前，随着诸如引力波探测之类的新型航天任务的出现，传统的化学推进越来越难以满足任务的要求，由此促进了空间电推进这一新型推进技术的发展。电推进通常使用氙作为推力器工质，因为其具有电离能低，相对原子质量较大等特点。但由于其常温常压下为气体，需要高压储存以增加工质携带量，这就导致其减压系统十分复杂，增加了推进系统的体积和质量。为了解决这些缺点，固体工质是一个可行的研究方向。在这一方向上，碘被认为是一种可能的替代氙的工质。碘与氙的相对原子质量相近，一些研究证明，相同工况下碘工质与氙工质推力器的性能相当，且碘的熔沸点相对较高，可以以固体形式储存，能够避免使用氙工质而产生的劣势。

由于推力系统在宇宙空间中经常处于低温环境，碘较高的熔沸点会造成碘蒸汽凝华。针对碘的储存和运输过程中对于碘气相的保持，已经技术解决了此问题。但当气态碘进入放电通道内时，会降温凝结在阳极供气通道和放电通道表面。凝结的碘首先会造成参与电离过程的碘的减少，使得实验数据中碘蒸汽流量误差增大，其次电推力器会专门设计阳极供气通道与放电通道的几何形状，以增加推力器效率，碘在这两者上的凝结会造成几何形状的改变，从而使得几何形状不再处于理想状态，最后冷凝的碘可能会与阳极发生反应，缩短阳极寿命。

电推力器阳极供气通道与放电通道上冷凝的碘目前尚未有清除的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于碘工质电推力器冷凝产物清除的热辐射阳极结构，清除了电推力器阳极供气通道与放电通道上碘工质的冷凝产物，且不影响电推力器的工作性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于碘工质电推力器冷凝产物清除的热辐射阳极结构，包括设置于电推力器阳极尾部的电磁铁、导体、设置在电推力器阳极外周的热辐射板、套设在电推力器阳极上的滑套、触点和套设在滑套上的铁磁性环；

在电磁铁前方的电推力器阳极上设有绝缘夹层，所述的导体套设在绝缘夹层上，所述的热辐射板的首部与电推力器阳极的首部铰接，热辐射板的尾部通过连杆与触点铰接，所述的触点固定在滑套的后端面上，在绝缘夹层与滑套之间的电推力器阳极上设有弹簧，通电时，电磁铁产生磁性吸引铁磁性环沿电推力器阳极的轴线移动，触点与导体连通，并通过连杆带动所述热辐射板绕与电推力器阳极的首部的连接处旋转，扩大热辐射面积。

进一步的，所述热辐射板至少设置两组，且均匀设置在电推力器阳极的外周，相应的触点也至少设置两个，且每个热辐射板的尾部与连杆的一端铰接，连杆的另一端与相应的触点铰接。

进一步的，所述电推力器阳极和电磁铁的一端与电源的正极连接；电源的负极与一开关的一端及电推力器阴极连接；电磁铁的另一端与导体并联，并联电路与开关的另一端串联。

进一步的，在滑套的后端设有向外延伸的挡沿，所有的触点均匀设置在挡沿上，所述铁磁性环设置在挡沿下方。

进一步的，所述电推力器阳极为不锈钢空心阳极。