[发明专利]一种基于射频电离的气体收集装置

说明书

本发明公开了一种基于射频电离的气体收集装置，包括运行的腔体，所述腔体一侧设有吸气单元，所述腔体内部设有气体收集通道，所述气体收集通道与所述吸气单元相连通，所述气体收集通道上还设有磁场单元和射频单元。本申请通过射频单元使得气体电离形成等离子体，同时在磁场作用下被气体收集通道收集，由于离子声速远大于大气声速，可有效避免由于激波过大引起的气体收集困难的问题。

技术领域

本发明涉及航天器电推进技术领域，具体涉及一种基于射频电离的气体收集装置。

背景技术

通常，卫星轨道的维持采用化学推进器来提供推力，但对于长期在轨卫星而言，化学推进消耗的资源较大，寿命存在较大局限。

目前，可以利用轨道中的大气作为推进工质，经过收集、电离、加速，为航天器提供空间推进动力，维持航天器的轨道速度，同时可作为航天器的轨道保持系统，大大减少卫星携带的推进剂重量，延长航天器的在轨运行寿命。

但是，传统吸气式电推进的研究普遍存在气体收集困难的问题，即进气阻塞问题，原因是吸气式电推进在气体收集过程中，由于卫星运行速度远远大于声速，容易在吸气口处产生激波，该激波会阻塞气体的进一步收集。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于射频电离的气体收集装置，目的为解决现有吸气式电推进气体收集困难的问题。

本申请提供一种基于射频电离的气体收集装置，包括运行的腔体，所述腔体一侧设有吸气单元，所述腔体内部设有气体收集通道，所述气体收集通道与所述吸气单元相连通，所述气体收集通道上还设有磁场单元和射频单元。

进一步的，所述吸气单元位于所述腔体运行方向的前侧。

进一步的，所述吸气单元为所述腔体一侧开设的吸气口。

进一步的，所述吸气单元包括位于所述腔体侧的收缩口以及沿所述收缩口向所述腔体外延伸出的扩大口。

进一步的，所述气体收集通道与所述收缩口固定连接。

进一步的，所述磁场单元包括电磁线圈，所述电磁线圈围绕所述气体收集通道外围固定设置。

进一步的，所述射频单元为射频天线，所述射频天线围绕所述气体收集通道外围固定设置。

进一步的，所述腔体为卫星舱体。

本申请提供的基于射频电离的气体收集装置，气体通过吸气单元进入气体收集通道后气体受到射频单元电离形成等离子体，该等离子体在磁场的约束作用下被气体收集通道收集，该过程中由于离子声速远远大于空气声速，气体不会在吸气单元处产生激波，从而避免了因激波过大导致的气体收集困难，因此本装置将有利于气体的收集。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的基于射频电离的气体收集装置的示意图。

附图标记：1吸气单元、2腔体、3射频单元、4磁场单元、5气体收集通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。