[发明专利]一种霍尔推力器用固体工质储备式阳极结构及金属流量控制方法

权利要求书

1.一种采用固体工质储备式阳极结构的霍尔推力器，包含内磁极（1）、内铁芯（2）、内线圈（3）、内磁屏（4）、放电通道（5）、外磁极（6）、外磁屏（7）、外线圈（8）、外壳（9）和底板（10）；所述内铁芯（2）、内磁屏（4）、放电通道（5）、外磁屏（7）和外壳（9）均为环形结构，依次远离轴线并固定在底板（10）上，所述内磁极（1）、外磁极（6）分别固定在内铁芯（2）和外壳（9）的上表面上，所述内线圈（3）和外线圈（8）分别缠绕在线圈架上，并将线圈架固定在底板（10）上；

其特征在于：所述放电通道（5）内布置有固体工质储备式阳极结构，所述固体工质储备式阳极结构包含双层气体分配器（11）和阳极环（12），所述双层气体分配器（11）固定在放电通道（5）的底面，并与放电通道（5）的两个环形壁面具有间隙，阳极环（12）固定在双层气体分配器（11）上方的放电通道（5）的两个环形壁面上，双层气体分配器（11）和阳极环（12）相互绝缘并连接各自的阳极电源，双层气体分配器（11）的下层供给气体工质，并具有径向出气孔，双层气体分配器（11）的上层储备有固体金属工质（14），双层气体分配器（11）的上层表面设有多孔板（13），多孔板（13）与固体金属工质（14）非浸润，多孔板（13）上具有使固体金属工质（14）加热挥发的蒸汽逸出的出气孔。

2.根据权利要求1所述一种采用固体工质储备式阳极结构的霍尔推力器，其特征在于：所述多孔板（13）为钼板。

3.根据权利要求1所述一种采用固体工质储备式阳极结构的霍尔推力器，其特征在于：所述阳极环（12）的材质为无磁不锈钢。

4.根据权利要求1所述一种采用固体工质储备式阳极结构的霍尔推力器，其特征在于：除多孔板（13）外，所述双层气体分配器（11）其余部分的材质为无磁不锈钢。

5.根据权利要求1所述一种采用固体工质储备式阳极结构的霍尔推力器，其特征在于：所述双层气体分配器（11）的纵向轴截面为矩形的圆环腔体结构，包含相隔设置的下腔体（11-1）和上凹槽，下腔体（11-1）内供给气体工质，并具有径向出气孔，上凹槽内放置有固体金属工质（14），上凹槽顶面固定有多孔板（13）。

6.根据权利要求1所述一种采用固体工质储备式阳极结构的霍尔推力器，其特征在于：

所述多孔板（13）为耐高温不锈钢板。

7.根据权利要求1所述一种采用固体工质储备式阳极结构的霍尔推力器，其特征在于：

所述固体金属工质（14）为铋，所述多孔板（13）为钼板，所述双层气体分配器（11）和阳极环（12）的材质均为无磁不锈钢。

8.一种根据权利要求1或7所述的采用固体工质储备式阳极结构的霍尔推力器的电离控制方法，其特征在于：通过控制双层气体分配器（11）和阳极环（12）之间的电位差，形成对电子的竞争关系进而控制固体金属工质（14）的加热温度，从而控制固体金属工质（14）的流量，在低流量下，固体金属工质（14）与气体工质共同工作，双层气体分配器（11）的下层供给气体工质，采用径向出气至放电通道（5）内，当固体金属工质（14）融化为液体时，非润湿液体与多孔板（13）上的毛细管接触，毛细管上固有表面张力会抵消所施加的压力，从而阻止液体进入毛细管，此时，多孔板（13）会将金属液体限制在双层气体分配器内，金属蒸汽逸出至放电通道（5）内，径向气体和轴向气体供给，优化霍尔推力器电离。

9.根据权利要求8所述一种采用固体工质储备式阳极结构的霍尔推力器的电离控制方法，其特征在于：双层气体分配器（11）和阳极环（12）的电位差为±20V以上。