离子推力器非预期电击穿的主要诱发因素及机制

基金项目:

甘肃省科技计划资助（18JR3RA412）

详细信息

Main Causes and Mechanisms of Unexpected Breakdowns of Ion Thruster

1. Science and Technology on Vacuum Technology and Physics Laboratory, Lanzhou Institute of Physics, Lanzhou 730000, China;
2. Key Laboratory of Space Electric Propulsion Technology of Gansu Province, Lanzhou Institute of Physics, Lanzhou 730000, China

摘要: 离子推力器的非预期电击穿直接影响其工程应用的工作可靠性。在阐明非预期电击穿基本问题现象及后果的基础上,从电极表面金属微凸结构、低气压环境、等离子体环境、电极间漂浮颗粒物、电极间绝缘体(层)等五个方面梳理了诱发非预期电击穿的主要因素;针对主要诱发因素具体讨论了场增强电子发射、低气压放电、材料热蒸发及电离、电子反流、带电粒子碰撞、阴极表面电弧、绝缘体表面闪弧、绝缘层损伤等导致电极间局部或整体电击穿的机制,简要展望了离子推力器非预期电击穿问题的深化研究主要方面。
- 非预期电击穿 ;
- 影响因素与机制 ;
- 离子推力器
Abstract: Unexpected breakdowns of ion thruster affect its reliability under operating conditions.Upon illustrating the phenomena and consequences of these breakdowns,their main causes,including protrusions on electrode,low-pressure gases,plasma,micro-particles,and insulators,are discussed.Their mechanisms are introduced concerning field emission,low-pressure gas discharge,electrode vaporization and ionization,electron backstreaming,micro-particle impact,cathodic vacuum arc,flashover of insulators,and dielectric breakdown.A summary is given with an outlook on further study of unexpected breakdowns of ion thruster.
- unexpected electric breakdown /
- cause and mechanism /
- ion thruster

1.	李建鹏，靳伍银，赵以德，代鹏，张兴民，张文涛. 离子推力器溅射沉积物防剥离放电室的设计及激光选区熔化增材制造研究. 推进技术. 2024(05): 264-271 . 百度学术
2.	李建鹏，靳伍银，赵以德，代鹏，张兴民，郭德洲，张文涛. 离子推力器外壳非预期放电抑制实验研究. 推进技术. 2023(04): 264-271 . 百度学术
3.	周俊杰，庞爱平，周鸿博，孟范伟，刘辉. 考虑微推力器输出特性的引力波探测卫星分数阶PID控制. 深空探测学报(中英文). 2023(03): 292-302 . 百度学术
4.	冉文亮，张天平，赵志伟，李璇. 离子推力器栅极非预期电击穿评述. 航天器环境工程. 2022(03): 326-332 . 百度学术
5.	李婧，冯杰，王紫桐，贾艳辉. 考虑非预期电击穿的离子推力器可靠性分析. 真空与低温. 2022(06): 676-681 . 本站查看
6.	刘顺明，王鹏程，宋洪，刘佳明，关玉慧，谭彪，孙晓阳，李波，吴小磊. CSNS漂移管泄漏检测. 真空与低温. 2022(06): 694-698 . 本站查看
7.	张雪儿，张天平，李得天，张宏. 离子电推进非预期电击穿的工程防护技术研究. 固体火箭技术. 2021(02): 207-214 . 百度学术
8.	张雪儿，张天平，李得天，孟伟. LIPS-200离子推力器非预期电击穿特性的初步分析. 中国空间科学技术. 2021(04): 41-48 . 百度学术