[实用新型]平行分段阳极式激光-电磁场耦合推力器及电磁加速电极

权利要求书

1.一种平行分段阳极式激光-电磁场耦合推力器，包括激光系统、电磁加速电极、磁场线圈、固体工质，电磁加速电极为平行式电磁加速电极，包括两块平行相对设置的电磁加速阳极板和电磁加速阴极板，磁场线圈将电磁加速阳极和电磁加速阴极包覆在内，在电磁加速阳极板和电磁加速阴极板之间产生外加磁场；电磁加速阳极板、电磁加速阴极板连接电磁加速电极电源以获取工作电源，磁场线圈连接磁场线圈电源以获取工作电源；激光系统发射出的激光束烧蚀固体工质产生激光等离子体，激光等离子体进入电磁加速阴极板、电磁加速阳极板之间并诱导产生短脉冲放电电弧，短脉冲放电电弧使得激光等离子体加热并进一步离子化，等离子体在洛伦兹力和气动力的共同作用下加速喷出，从而产生推力；其特征在于：电磁加速阳极板整体为一块平板，其由前段阳极平板、绝缘陶瓷块以及后段阳极平板组成，绝缘陶瓷块设置在前段阳极平板和后段阳极平板之间，将前段阳极平板和后段阳极平板分隔开。

2.根据权利要求1所述的平行分段阳极式激光-电磁场耦合推力器，其特征在于：所述电磁加速电极的一端开口，电磁加速电极的另一端由隔离板密封，在隔离板上开设有一通孔，该通孔与陶瓷管的一端联通，陶瓷管的另一端远离电磁加速电极向外伸出且其端口设有固体工质；

激光系统发射出的激光束烧蚀陶瓷管外端口上的固体工质产生激光等离子体，激光等离子体依次穿过陶瓷管、隔离板上的通孔后进入电磁加速阴极板、电磁加速阳极板之间并诱导产生短脉冲放电电弧。

3.根据权利要求2所述的平行分段阳极式激光-电磁场耦合推力器，其特征在于：所述激光系统设置在电磁加速电极的开口一端的外侧，激光系统发射出的激光束从电磁加速电极的开口一端入射，穿过隔离板上的通孔以及陶瓷管，烧蚀陶瓷管外端口上的固体工质。

4.根据权利要求2所述的平行分段阳极式激光-电磁场耦合推力器，其特征在于：固体工质的外侧面上贴覆有一层透明基底层，激光系统设置在固体工质外侧，激光系统发射出的激光束入射到透明基底层上，激光束穿过透明基底层后烧蚀固体工质进而产生激光等离子体，其中透明基底层采用聚对苯二甲酸乙二脂薄膜、醋酸纤维素薄膜或聚酰亚胺薄膜。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的平行分段阳极式激光-电磁场耦合推力器，其特征在于：所述激光系统包括激光器、光束调节系统和羽流保护装置，光束调节系统位于激光器的正前方，羽流保护装置位于光束调节系统的正前方。

6.根据权利要求5所述的平行分段阳极式激光-电磁场耦合推力器，其特征在于：激光系统发射出的激光束、电磁加速电极、磁场线圈、隔离板和陶瓷管的中轴线重合。

7.根据权利要求6所述的平行分段阳极式激光-电磁场耦合推力器，其特征在于：还包括控制系统以及电源处理系统，所述控制系统连接电源处理系统、激光器以及光束调节系统。

8.根据权利要求7所述的平行分段阳极式激光-电磁场耦合推力器，其特征在于：所述电源处理系统连接电磁加速电极电源、磁场线圈电源；

电磁加速电极电源包括电容充电电源以及电容单元，电容充电电源通过导线连接电容单元并给电容单元充电，电容单元的正负端分别通过导线与电磁加速阳极板和电磁加速阴极板连接，使电磁加速阳极板和电磁加速阴极板之间存在电势差；

通过控制系统对电源处理系统的控制能够控制电容充电电源输出的电压大小，从而改变电容单元充电大小，也即改变电磁加速阳极板和电磁加速阴极板之间的电压大小，进而改变放电电流大小；

通过控制系统对电源处理系统的控制能够控制电源处理系统提供给磁场线圈电源的供电电压大小，改变该磁场线圈电源输出的电压大小，从而改变磁场线圈的电流大小，进而改变外加磁场的大小。

9.根据权利要求1所述的平行分段阳极式激光-电磁场耦合推力器，其特征在于：固体工质连接有固体工质供给装置，固体工质供给装置给推力器提供固体工质，以更新烧蚀位置。

10.电磁加速电极，包括两块平行相对设置的电磁加速阳极板和电磁加速阴极板，电磁加速阳极板整体为一块平板，其特征在于：电磁加速阳极板由前段阳极平板、绝缘陶瓷块以及后段阳极平板组成，绝缘陶瓷块设置在前段阳极平板和后段阳极平板之间，将前段阳极平板和后段阳极平板分隔开。