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霍尔推进器等离子体鞘层特性的Particle-in-Cell模拟
  • ISSN号:1003-6520
  • 期刊名称:《高电压技术》
  • 时间:0
  • 分类:O441[理学—电磁学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]大连海事大学物理系,大连116026
  • 相关基金:国家自然科学基金(10975026;11275034;11175052;11005025); 辽宁省科学技术计划重点项目(2011224007)
中文摘要:

霍尔(Hall)等离子体推进器鞘层特性对推进器的性能具有重要影响。针对Hall推进器鞘层区域建立物理模型,采用粒子模拟方法(PIC),通过求解泊松方程得到粒子位置产生的电场,确定边界条件,研究了不同磁感应强度和方向、不同推进工质和粒子权重对推进器鞘层电势及壁面二次电子发射系数的影响规律。结果表明:当磁感应强度为0.04T时,随着磁场方位角的增大,鞘层电势绝对值升高,壁面二次电子发射系数降低,变化量在10-3量级;磁场大小对鞘层电势及壁面二次电子发射系数影响较小;对于氩、氪和氙3种工质,鞘层电势和二次电子发射系数依次降低;而当粒子权重大于106时,等离子体鞘层振荡明显,推进器的稳定性降低。

英文摘要:

In Hall thruster,characteristics of the plasma sheath have an important influence on the performance of thruster.We established a physical model of sheath region using the PIC(particle-in-cell) simulation method and then calculated the electric field at particle position by solving Poisson equations.After determining the boundary conditions,the effects of magnetic field,propellant,and importance weights of particles on sheath potential and secondary electron emission coefficient were investigated.The results show that,in a magnetic field of 0.04 T,the absolute value of sheath potential increases with the augment of magnetic field azimuth angle,while the secondary electron emission coefficient decreases with the order of variation magnitude about 10-3.The magnetic field strength has little influence on sheath potential and secondary electron emission coefficient.For argon,krypton,and xenon propellant,their sheath potential and secondary electron emission coefficients reduce in turn.When the importance weights of particles are greater than 106,there is obvious plasma sheath oscillation,and the stability of thruster will be reduced.

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期刊信息
  • 《高电压技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:国家电力公司
  • 主办单位:国网武汉高压研究院 中国电机工程学会
  • 主编:郭剑波
  • 地址:湖北省武汉市珞瑜路143号
  • 邮编:430074
  • 邮箱:hve@whvri.com
  • 电话:027-59835528
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-6520
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1239/TM
  • 邮发代号:38-24
  • 获奖情况:
  • 历届电力部优秀期刊,历届湖北省优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35984