[发明专利]一种一体式空心阴极

说明书

本发明提供了一种一体式空心阴极，能够克服分离式热屏组件保热效率低的不足，实现高效保热，进而缩短点火时间、提升工作寿命。本发明通过热屏支撑将之前与加热器组件分离的热屏组件与加热器组件连接在一起，并且热屏支撑上设置有加热丝安装孔，加热丝穿过加热丝安装孔与加热器组件保持固定，加热丝与加热丝安装孔之间填充加热丝固定陶瓷，加热丝通过加热丝固定陶瓷与热屏支撑绝缘，得到一体式热屏组件。通过一体式热屏组件削弱空心阴极沿着轴向产生的热量损失，提高对加热组件的保热效率，进而有效提高空心阴极保热、防离子轰击和长寿命绝缘性能，提高了空心阴极工作效率，延长了延长空心阴极产品的预期服役寿命。

技术领域

本发明涉及低温真空电子等离子体技术领域，具体涉及一种热屏组件和加热组件一体的一体式空心阴极，用于空间电推进器主阴极及中和器。

背景技术

空心阴极是电推进器的关键组成部分，其特点为能够在额定供气条件下利用氙离子的回轰来维持发射体的温度，使得发射体源源不断的对外发射电子。因此，在空心阴极工作过程中，必须降低其加热器发射体部分的热损耗，使得大部分热量尽可能的维持在加热器头部的狭小空间中，从而降低空心阴极的功率损耗，并延长其工作寿命。

现有空心阴极中，普遍使用分离式热屏组件降低加热器发射体部分的热损耗。但是分离式热屏组件固定在触持极组件上，不能对空心阴极中沿阴极管方向的热损失进行防护，导致现有的分离式热屏组件对空心阴极的保热效率较低，从而使得空心阴极点火时间较长、放电维持电压偏高，触持极消耗功率较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种一体式空心阴极，能够克服分离式热屏组件保热效率低的不足，实现高效保热，进而缩短点火时间、提升工作寿命。

为实现上述目的，本发明的一体式空心阴极，包括热屏组件和加热器组件，其特征在于，所述热屏组件由热屏顶、热屏蔽筒、热屏支撑、热屏内嵌和加热丝固定绝缘体组成；

其中，所述热屏顶位于热屏蔽筒的一端，中心开孔，用以出射加热器组件中发射体发出的电子；所述热屏支撑位于热屏蔽筒的另一端，用于对热屏蔽筒进行支撑，并通过环状凸起将热屏内嵌限位在热屏蔽筒的内表面；

热屏支撑上设有加热组件安装孔和加热丝安装孔，加热器组件穿过加热组件安装孔固定在热屏支撑上，加热器组件中发射体所在端与热屏顶中心孔相对；加热丝的一端穿过加热丝安装孔，固定在热屏支撑上，用于对加热器组件中的发射体提供热源；加热丝固定绝缘体套装在加热丝安装孔中，用于绝缘加热丝与热屏支撑。

其中，所述加热丝安装孔为台阶通孔，以对加热丝固定绝缘体进行轴向限位。

其中，所述热屏组件和加热组件位于外壳内，外壳一端开口，用以出射加热器组件中发射体发出的电子，另一端设有支撑法兰，加热器组件和加热丝末端支撑在支撑法兰上。

其中，加热器组件通过激光焊接与热屏组件连接。

其中，所述加热丝固定绝缘体为陶瓷材料。

其中，热屏顶、热屏蔽筒和热屏支撑的材料为Ta。

有益效果：

本发明通过热屏支撑将之前与加热器组件分离的热屏组件与加热器组件连接在一起，并且热屏支撑上设置有加热丝安装孔，加热丝穿过加热丝安装孔与加热器组件保持固定，加热丝与加热丝安装孔之间填充加热丝固定陶瓷，加热丝通过加热丝固定陶瓷与热屏支撑绝缘，得到一体式热屏组件。通过一体式热屏组件削弱空心阴极沿着轴向产生的热量损失，提高对加热组件的保热效率，进而有效提高空心阴极保热、防离子轰击和长寿命绝缘性能，提高了空心阴极工作效率，延长了延长空心阴极产品的预期服役寿命。

本发明热屏支撑为薄壁件以降低热传导，实现良好的保热。

热屏支撑与加热器组件之间采用激光焊方式相互连接，保证了连接强度。

附图说明