[发明专利]一种离子漂移计及离子漂移分析方法

权利要求书

1.一种离子漂移计，其特征在于：包括机壳，机壳内设置有内壁套筒，内壁套筒包括多个象限块，内壁套筒内设置有多层栅网结构和收集极板。

2.根据权利要求1所述的一种离子漂移计，其特征在于：所述内壁套筒为空心圆柱型套筒，所述内壁套筒沿周向方向均分为四个象限块。

3.根据权利要求1所述的一种离子漂移计，其特征在于：所述收集极板为一块圆形的金属极板。

4.根据权利要求3所述的一种离子漂移计，其特征在于：所述内壁套筒为金属材质，内壁套筒每相邻的两个象限块之间均相互绝缘，内壁套筒的每个象限块均可以进行电位控制和加载。

5.根据权利要求4所述的一种离子漂移计，其特征在于：多层栅网结构包括竖向间隔排列的上地电位栅网、+2V栅网、-15V栅网、中地电位栅网和下地电位栅网，下地电位栅网下方设置有所述收集极板。

6.根据权利要求5所述的一种离子漂移计，其特征在于：所述上地电位栅网、+2V栅网、-15V栅网和中地电位栅网均匀间隔设置，中地电位栅网和下地电位栅网之间的竖向间隔大于上地电位栅网、+2V栅网、-15V栅网和中地电位栅网之间的间隔。

7.一种离子漂移计的离子漂移分析方法，其特征在于：如上述权利要求1-6中任意一项所述的离子漂移计中，沿所述内壁套筒的轴向方向的离子漂移速度V_Y的计算公式为：

其中，α为离子入射方向与所述内壁套筒轴向方向的夹角，V_r为等离子体沿传感器轴向整体相对卫星的速度，e为单位电荷，为卫星地相对于空间等离子体的绝对电位，mi为第i种离子的质量，d为内壁套筒的内径，h为内壁套筒的高度，I0为离子射向的内壁套筒的两个限块施加地电位时收集极板的电流值，I1为离子射向的内壁套筒的两个限块施加正电压时收集极板的电流值。

8.根据权利要求7所述的一种离子漂移计的离子漂移分析方法，其特征在于：所述离子入射方向与所述内壁套筒轴向方向的夹角α的计算公式为：

9.根据权利要求8所述的一种离子漂移计的离子漂移分析方法，其特征在于：所述I0和I1满足以下比例：

10.根据权利要求8所述的一种离子漂移计的离子漂移分析方法，其特征在于：所述离子射向的内壁套筒的两个限块施加地电位时，离子在射入内壁套筒后方向不会偏转，此时射向并撞击到内壁套筒上的离子会被吸收湮灭，只有直射向收集极板的离子才能到达收集极板并形成电信号；所述离子射向的内壁套筒的两个限块施加正电压时，射向内壁套筒的离子到达内壁套筒时会被排斥转向并射向收集极板，此时射向内壁套筒的离子和直射向收集极板的离子都能到达收集极板并形成电信号。