将激光应用于脉冲等离子体推力器(Pulsed Plasma Thrust,PPT)为改善和提高PPT的性能提供了新途径。本项目以激光支持的PPT为研究对象,针对工质的激光烧蚀、电离增强和加速过程,综合运用实验研究、理论分析和数值模拟方法进行系统研究。实验研究纯激光烧蚀产生的等离子体羽流特性,分析羽流中离子、中性气体等的速度和质量分布规律,探索激光烧蚀质量和电离率的影响因素;分析多种工质的激光烧蚀特性,为工质选型与改性提供指导。测试并对比分析进入放电通道后的等离子体特性变化,总结羽流粒子沉积规律,探索电离增强机理及其影响因素。通过推力和冲量测量及等离子特性实验,弄清等离子体加速机制。在放电通道内叠加多种磁场,探索磁场位形对等离子体运动的影响规律。建立磁流体力学模型并进行数值仿真研究,探究等离子体电离增强与加速过程的内在物理机制,寻找提高工质利用率、提升推力器性能的有效方法。
英文主题词Laser-sustained pulsed plasma thruster;Propellants ablation;Spectrum diagnosis;Electromagnetic acceleration;