[发明专利]电荷分离机制

权利要求书

1.一种在具有低粒子密度的等离子体中产生电荷分离的方法，所述等离子体包括多个电子和多个正离子，所述方法包括：

产生磁场；以及

使所述低密度的等离子体沿第一轴线通过所述磁场；

其中，所述磁场被产生成具有垂直于所述第一轴线的分量，并且被配置成从所述第一轴线偏移所述多个电子，并允许所述多个正离子沿着所述第一轴线进行基本上不偏移的行进。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，具有低粒子密度的所述等离子体是基本上理想的等离子体，在所述等离子体中，所述多个正离子和所述多个电子基本上彼此独立地进行移动。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，具有低粒子密度的所述等离子体的等离子体频率大于具有低粒子密度的所述等离子体的粒子碰撞频率。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述等离子体的粒子密度低于10²⁰m^-3。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述磁场配置为使所述多个电子偏移以在绕所述第一轴线的闭合漂移回路中行进。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述磁场的垂直分量沿相对于所述第一轴线的径向方向延伸。

7.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述磁场由多个环形磁体(50)形成，所述多个环形磁体(50)布置成与所述第一轴线对齐的一连串相邻圆环。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，布置所述多个环形磁体(50)，使得每个圆环的磁极与在该串中的每个相邻圆环的磁极是相对的。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，使用第一电极(31)产生电流，所述第一电极被布置成收集在所述磁场下基本上不偏移的所述多个正离子。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述第一电极(31)通过负载(33)连接至地面连接而产生所述电流。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述第一电极(31)通过负载(33)连接至第二电极(32)而产生所述电流，所述第二电极(32)被布置成收集在所述磁场下偏移的所述多个电子。

12.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，具有低粒子密度的所述等离子体包括一种或多种电离推进物质。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述一种或多种推进物质包括至少一种燃料和至少一种氧化剂。

14.一种磁流体动力学发电机(1)，包括：

入口(10)，连接到腔室(20)，所述入口(10)被布置成接收沿第一轴线流动的具有低粒子密度的等离子体，所述等离子体包括多个电子和多个正离子；

装置(50)，用于在所述腔室(20)中产生磁场，所述磁场具有垂直于所述第一轴线的分量，所述磁场被配置成使得当具有低粒子密度的所述等离子体通过所述腔室(20)时，所述多个电子从所述第一轴线偏移，并且所述多个正离子被允许沿着所述第一轴线进行基本上不偏移的行进；以及

一个或多个电极(30)，用于连接至负载(33)，以便使用通过所述磁场在所述等离子体中建立的电荷分离来产生电流。

15.一种适用于近地轨道(LEO)的推进器(2)，所述推进器包括：

入口(10)，连接到腔室(20)，所述入口(10)被布置成当所述推进器(2)沿第一轴线移动时，接收具有低粒子密度的等离子体，具有低粒子密度的所述等离子体包括多个电子和多个正离子；

装置，用于在所述腔室(20)中产生磁场，所述磁场具有垂直于所述第一轴线的分量，所述磁场被配置成使得当具有低粒子密度的所述等离子体通过所述腔室(20)时，所述多个电子从所述第一轴线偏移，并且所述多个正离子被允许沿着所述第一轴线进行基本上不偏移的行进；以及

装置(50)，用于产生电场，以便对所述多个正离子沿所述第一轴线进行加速。