[发明专利]圆柱形阳极层霍尔推力器寿命评估的仿真计算方法

权利要求书

1.圆柱形阳极层霍尔推力器寿命评估的仿真计算方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)进行三维几何结构建模，并且对输出的网格化几何模型进行修复；

(2)进行磁场仿真取得圆柱形阳极层霍尔推力器内部空间三维磁场数据的分布；

(3)基于Vorpal求解器编写python程序，把网格化的几何模型和三维磁场数据导入后进行求解，获得不同时刻不同位置的入射到推力器磁极表面的离子能量E₀和入射角度θ的分布；

(4)根据圆柱形阳极层霍尔推力器的特点，建立轰击到推力器磁极表面入射离子和磁极材料的碰撞溅射模型；

(5)由入射离子能量E₀和入射角度θ的分布，以及磁极材料的能量阈值E_d获得一个入射离子刻蚀的原子数n(E₀，θ，E_d)，也就就是溅射系数；

(6)由推力器磁极的刻蚀深度h以及入射离子数量守恒公式，可推导出推力器磁极的刻蚀速率表达式，通过刻蚀速率的分布可以对推力器进行寿命评估。

2.如权利要求1所述的圆柱形阳极层霍尔推力器寿命评估的仿真计算方法，其特征在于：其中，步骤(1)最优网格化几何模型和步骤(2)的三维磁场数据得到以后，在步骤(3)中导入vorpal求解器得到入射离子的能量E₀和入射角度θ的分布。

3.如权利要求1所述的圆柱形阳极层霍尔推力器寿命评估的仿真计算方法，其特征在于：其中，步骤(5)中

式中，m₁是入射离子的质量，m₂是溅射原子的质量，θ是离子的入射角，E_d是靶原子的能量阈值，E₀是入射离子的能量。

4.如权利要求1所述的圆柱形阳极层霍尔推力器寿命评估的仿真计算方法，其特征在于：其中，在步骤(6)中得到得到刻蚀速率Es的表达式：