[发明专利]等离子推进器和用于产生等离子推进推力的方法

摘要

涉及可微型化的等离子推进器的本发明包括‑通过接近于出口并且位于用于注入推进剂气体的装置内部的微空心阴极放电对等离子进行点火，该注入装置为磁性体并且在其下游端处包括尖端；‑在注入装置的排出端处使被磁化的等离子的电子进行旋磁旋转；‑通过电子回旋谐振(ECR)维持等离子，注入装置为金属并且被用作用于电磁(EM)发射的天线，ECR等离子在注入装置的出口处的容积被用作EM波的谐振腔；‑通过反磁力在磁流体喷管中加速等离子，被喷射的等离子为电中性的。

主权项

一种等离子推进器(2、120)，包括：放电腔室(6)，包括内腔(14)和排出口(48)；至少一个注入装置，包括能够沿着预定义轴线(A‑A)向所述放电腔室(6)注入推进剂气体的注入喷嘴(65)；所述注入喷嘴(65)具有排出端(165)；磁场发生器(50、52、54、58)，能够以旋磁旋转方式设定存在于所述放电腔室(6)中的所述推进剂气体的电子；以及电磁波发生器(38)，能够通过产生至少一种电磁波来辐射存在于所述放电腔室(6)中的所述推进剂气体，所述至少一种电磁波的电场具有右手圆极化和与通过所述磁场发生器(50、52、54、58)磁化的所述推进剂气体的所述电子的旋磁谐振的频率fECR相等的频率，其特征在于：‑所述磁场发生器(50、52、54、58)能够：o在一方面，产生磁场，所述磁场具有：■位于所述注入喷嘴(65)的内部和所述注入喷嘴(65)的所述排出端(165)处的强度的第一局部最大值(A)；■场线(68)，所述场线(68)确定具有与允许所述电子在所述电磁波的作用下回旋谐振的强度相等的强度的、被称为“ECR表面”的等场表面，所述ECR表面包围所述注入喷嘴(65)的所述排出端(165)，通过所述ECR表面限定的容积为所述电磁波的谐振腔；■位于所述注入喷嘴(65)的内部的所述磁场的强度的第二局部最大值(C)，所述第二局部最大值(C)以所述注入喷嘴(65)的内部的所述磁场的强度的局部最小值(B)与所述第一局部最大值(A)分离；o在另一方面，使所述场线(68)具有喷嘴的形状以产生反磁推进力；‑所述注入装置：■由导电材料制成并且被电连接至所述电磁波发生器(38)以同样充当将所述电磁波发射到位于所述注入喷嘴(65)的出口处的所述推进剂气体中的电磁天线(39)；■由磁性传导材料制成，从而使得在所述注入喷嘴(65)的内部实现所述磁场的强度的所述第二局部最大值(C)变得可能；■在所述注入喷嘴(65)的下游端处包括具有0.5毫米至2毫米的内径的中央注入通道(10)，其中，在所述中央注入通道(10)的外部设置有具有3毫米至20毫米的外径的外围注入通道(12)。