專利名稱：一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，尤其是指單電極形成放電的等 離子體發(fā)生器，安裝在航天器上可以用來在空間推進(jìn)航天器。
背景技術(shù)：
飛行器采用電推進(jìn)系統(tǒng)所需攜帶的推進(jìn)劑量小于采用化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)，從而使飛行 器上的有效載荷增加，或延長(zhǎng)飛行器的壽命。電推進(jìn)既可作為飛行器的主推進(jìn)系統(tǒng)，也可用作輔助推進(jìn)系統(tǒng)，例如衛(wèi)星軌道升 高與調(diào)整、阻力補(bǔ)償、位置保持及地球空間和行星際航行的軌道進(jìn)入等任務(wù)。目前研究較廣 泛的電推進(jìn)可分為電熱式、電磁式和靜電式三種類型。電熱式推進(jìn)器分為電阻加熱、電弧加 熱和微波加熱三種；電磁推進(jìn)器分為脈沖等離子體推進(jìn)器和穩(wěn)態(tài)等離子體推進(jìn)器；靜電推 進(jìn)又稱為離子推進(jìn)。目前電推進(jìn)中的電極基本都是陰極與陽極成對(duì)出現(xiàn)，存在電路較復(fù)雜，電極燒蝕， 效率低等問題，且推進(jìn)器的可靠性和使用壽命一直是需要解決的關(guān)鍵問題。結(jié)構(gòu)緊湊、消耗 工質(zhì)少、工作穩(wěn)定和使用壽命長(zhǎng)的推進(jìn)器成為研究的熱點(diǎn)，開發(fā)新的概念和新的推進(jìn)方式 會(huì)促進(jìn)航天推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，因而具有重要的工程應(yīng)用前景。本發(fā)明介紹了一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，是一種結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，更易于 安裝，和更高效率的一種新型等離子體推進(jìn)器。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的目的在于提供一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn) 器，包括一個(gè)尖端電極、噴氣管、高頻高壓電源等，其特征為一個(gè)高頻高壓尖端電極安裝在 一個(gè)噴氣管中心線上，該噴氣管固定在一個(gè)設(shè)有進(jìn)氣通道的絕緣材料上，氣源氣體是通過 絕緣材料內(nèi)的氣體通道進(jìn)入到噴氣管中，并由噴氣管口向外噴出；高壓尖端電極也固定在 絕緣材料上，并與一個(gè)高壓高頻電源連接，該高壓高頻電源的另一端與地連接，當(dāng)線路接通 后，在尖端電極的端部形成高頻高壓電場(chǎng)并擊穿電離周圍的氣體，形成通過噴口向外噴射 的等離子體，該等離子體同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反向推力，該系統(tǒng)安裝在航天器上可以用來在空 間推進(jìn)航天器。所述的一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，包括一個(gè)尖端電極、噴氣管、高頻高 壓電源等，其特征為該尖端電極是由銅或鎢金屬桿制成，是固定在一個(gè)絕緣材料上，其尖 端部位的直徑是小于1毫米。所述的一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，包括一個(gè)尖端電極、噴氣管、高頻高 壓電源等，其特征為該高頻高壓電源的放電頻率范圍是1-30千赫茲，擊穿放電的電壓大 于3萬伏。所述的一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，包括一個(gè)尖端電極、噴氣管、高頻高 壓電源等，其特征為該噴氣管是固定在一個(gè)絕緣材料上，在其中心位置是尖端電極。
所述的一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，包括一個(gè)尖端電極、噴氣管、高頻高 壓電源等，其特征為該絕緣材料內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣通道，該進(jìn)氣通道的一端與氣源管道貫通，另 一端與噴氣管貫通。所述的一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，包括一個(gè)尖端電極、噴氣管、高頻高 壓電源等，其特征為當(dāng)線路接通后，在尖端電極的端部形成高頻高壓電場(chǎng)并擊穿電離周圍 的氣體，形成通過噴口向外噴射的等離子體束流。本發(fā)明提供一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，與雙電極等離子體推進(jìn)器比 較，其優(yōu)點(diǎn)是(1)，因?yàn)槭菃坞姌O，避免了雙電極所帶來的電極熱損耗，因此其推動(dòng)效率更 高；(2)，因?yàn)槭菃坞姌O，其電極結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，設(shè)備易于安裝；(3)消耗工質(zhì)少，場(chǎng)無電極燒 蝕。本發(fā)明的主要用途是作為航天器的輔助推進(jìn)。
具體實(shí)施例方式

圖1為本發(fā)明一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參閱圖1，一個(gè)高頻高壓尖端電極107安裝在一個(gè)噴氣管105的中心線上，該噴 氣管105固定在一個(gè)設(shè)有進(jìn)氣通道的絕緣材料104上，氣源101的氣體是通過絕緣材料104 內(nèi)的氣體通道109進(jìn)入到噴氣管105中，并由噴氣管口向外噴出，在氣體管道上設(shè)有氣體流 量開關(guān)102 ；高壓尖端電極107也固定在絕緣材料104上，并與一個(gè)高壓高頻電源108連接， 該高壓高頻電源108的另一端與地連接。當(dāng)線路接通后，在尖端電極107的端部形成高頻 高壓電場(chǎng)并擊穿電離周圍的氣體，形成通過噴口向外噴射的等離子體106，該等離子體同時(shí) 會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反向推力，該系統(tǒng)安裝在航天器上可以用來在空間推進(jìn)航天器。該高頻高壓電源108的放電頻率范圍是1-30千赫茲，擊穿放電的電壓大于3萬 伏。該高頻高壓尖端電極107是由銅或鎢金屬桿制成，其尖端部位的直徑是小于1毫 米；該絕緣材料104是由聚四氟材料制成；該噴氣管是由石英管制成。上面參考附圖結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而，需要說明的是，對(duì)于 本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)上述實(shí)施例做出 許多改變和修改，這些改變和修改都落在本發(fā)明的權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明公開了一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，包括一個(gè)尖端電極、噴氣管、高 頻高壓電源等，其特征為一個(gè)高頻高壓尖端電極安裝在一個(gè)噴氣管中心線上，該噴氣管固 定在一個(gè)設(shè)有進(jìn)氣通道的絕緣材料上，氣源氣體是通過絕緣材料內(nèi)的氣體通道進(jìn)入到噴氣 管中，并由噴氣管口向外噴出；高壓尖端電極也固定在絕緣材料上，并與一個(gè)高壓高頻電源 連接，該高壓高頻電源的另一端與地連接；當(dāng)線路接通后，在尖端電極的端部形成高頻高壓 電場(chǎng)并擊穿電離周圍的氣體，形成通過噴口向外噴射的等離子體，該等離子體同時(shí)會(huì)產(chǎn)生 一個(gè)反向推力，該系統(tǒng)安裝在航天器上可以用來在空間推進(jìn)航天器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，包括一個(gè)尖端電極、噴 氣管、高頻高壓電源等，其特征為該尖端電極是由銅或鎢金屬桿制成，是固定在一個(gè)絕緣 材料上，其尖端部位的直徑是小于1毫米。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，包括一個(gè)尖端電極、噴 氣管、高頻高壓電源等，其特征為該高頻高壓電源的放電頻率范圍是1-30千赫茲，擊穿放 電的電壓大于3萬伏。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，包括一個(gè)尖端電極、噴 氣管、高頻高壓電源等，其特征為該噴氣管是固定在一個(gè)絕緣材料上，在其中心位置是尖 端電極。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，包括一個(gè)尖端電極、噴 氣管、高頻高壓電源等，其特征為該絕緣材料內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣通道，該進(jìn)氣通道的一端與氣源 管道貫通，另一端與噴氣管貫通。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，包括一個(gè)尖端電極、噴 氣管、高頻高壓電源等，其特征為當(dāng)線路接通后，在尖端電極的端部形成高頻高壓電場(chǎng)并 擊穿電離周圍的氣體，形成通過噴口向外噴射的等離子體束流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高頻高壓?jiǎn)坞姌O等離子體推進(jìn)器，包括一個(gè)尖端電極、噴氣管、高頻高壓電源等，其特征為一個(gè)高頻高壓尖端電極安裝在一個(gè)噴氣管中心線上，該噴氣管固定在一個(gè)設(shè)有進(jìn)氣通道的絕緣材料上，氣源氣體是通過絕緣材料內(nèi)的氣體通道進(jìn)入到噴氣管中，并由噴氣管口向外噴出；高壓尖端電極也固定在絕緣材料上，并與一個(gè)高壓高頻電源連接，該高壓高頻電源的另一端與地連接，當(dāng)線路接通后，在尖端電極的端部形成高頻高壓電場(chǎng)并擊穿電離周圍的氣體，形成通過噴口向外噴射的等離子體，該等離子體同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反向推力，該系統(tǒng)安裝在航天器上可以用來在空間推進(jìn)航天器。
文檔編號(hào)F03H1/00GK102146902SQ20101010719
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者王守國(guó), 賈少霞, 趙玲利 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所