[发明专利]一种微阴极电弧推力器阴极注入装置

说明书

本发明公开了一种微阴极电弧推力器阴极注入装置，包括铁芯导向壳、铁芯、螺线管、永磁铁、推进柱、绝缘保护壳和双头夹；铁芯一端位于铁芯导向壳内，铁芯另一端伸出于铁芯导向壳且缠绕有螺线管；永磁铁与铁芯相对且位于铁芯的尾端，推进柱的首端连接永磁铁，推进柱的尾端伸入绝缘保护壳内与双头夹相对；阴极依次穿过保护壳、铁芯、永磁铁、推进柱的中心通孔，并由双头夹夹持固定，阴极的尾端与导电碳膜相对；本发明以增添阴极材料来代偿在工作过程中由于阴极烧蚀而带来的损失，延长阴极的寿命进而延长推力器的寿命；大大延长了微阴极电弧推力器的工作时间，增加了微阴极电弧推力器的经济效益。

技术领域

本发明涉及电推进技术领域，特别是涉及一种微阴极电弧推力器阴极注入装置。

背景技术

微阴极电弧推力器是一种新兴的电磁推进方式，一种有望用于各种微小卫星的轨道维持的推进方式。它具有比冲高，结构简单，功率低，并且不需要供气系统的优点。

微阴极电弧推进器的推进原理是：

1.依靠在阴阳极之间通过短时高压脉冲放电使导电碳漆电离产生等离子体形成通路，实现点火的目的。

2.依靠磁场的偏转使粒子产生向外的射流产生推力。在点火成功后，此时，在外圈的阳极电离产生等离子体，为腐蚀极。电离产生的不论是带正电的金属离子还是带负电的电子都将喷出，不需额外加入平衡电荷的电子枪等，省去了复杂结构。

3.可以观察到的阴极放电点的旋转。此时是外侧的环状阴极产生腐蚀。同时，在磁场的作用下，阴极的放电点，也被称为阴极斑点的旋转，则可以带来极大的好处：使腐蚀更加均匀，使其可以有更长的使用寿命也能更大程度的保持其形状以保证其放电特性的稳定。

但是目前在实际应用上，还存在着部分问题，特别是：

1.由于尺寸较小，各部分容易发生相对运动，而造成的安装困难和结构的不稳定问题。

2.由于阴阳极间会产生电压极大的脉冲，在一些结构之间，可能会产生放电，有可能会因此导致推进器结构的熔融。

3.由于在工作过程中阴极的腐蚀而阴极腐蚀而其它部件完好，推力器的寿命很大程度上因为阴极的寿命而受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种微阴极电弧推力器阴极注入装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够稳固夹持阴极并推动阴极，增加微阴极推力器的工作时间，增加其经济效益。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种微阴极电弧推力器阴极注入装置，包括铁芯导向壳、铁芯、螺线管、永磁铁、推进柱、绝缘保护壳和双头夹；

所述铁芯一端位于所述铁芯导向壳内，所述铁芯另一端伸出于所述铁芯导向壳且缠绕有所述螺线管，所述螺线管内能够输入能够调整大小的电流；

所述永磁铁与所述铁芯相对且位于所述铁芯的尾端，所述推进柱的首端连接所述永磁铁，所述推进柱的尾端伸入所述绝缘保护壳内，所述绝缘保护壳内由首端到尾端依次为弹簧腔、导向腔和双头夹限位腔；所述弹簧腔内设置有弹簧一，所述弹簧一套设于所述推进柱的外部，且所述弹簧一的两端分别抵接于所述推进柱上设置的限位块上和所述弹簧腔的腔底上；所述推进柱的尾端穿过所述弹簧腔伸入于所述导向腔内，所述双头夹一端位于所述导向腔内与所述推进柱的尾端相对，所述双头夹另一端适配于所述双头夹限位腔内，所述绝缘保护壳的尾端开口处安装有与阳极连接的导电碳膜；

阴极依次穿过所述保护壳、所述铁芯、所述永磁铁、所述推进柱的中心通孔，并由所述双头夹夹持固定，所述阴极的尾端与所述导电碳膜相对。

优选地，所述铁芯与所述铁芯导向壳之间连接有弹簧二。

优选地，所述螺线管连接电源，所述螺线管与电源之间的电路上设置有滑动变阻器，所述滑动变阻器用于改变流入螺线管的电流的大小。