[发明专利]一种小尺寸、小功率钡钨空心阴极

摘要

本发明公开了一种用于电推力器的小尺寸、小功率的钡钨空心阴极，利用外部加热而使钡钨发射材料进行热电子发射。该空心阴极整体小巧，结构紧凑，工作对象主要为低功率的霍尔推力器和离子推力器，可为推进剂的电离提供高能电子并中和推力器羽流。利用陶瓷挡片的侧向孔来导入电热丝电线，并在内部利用阴极管陶瓷套阻隔了电线和阴极管的接触，防止两者的接触短路。当电热丝将发射体加热到1100℃后，对触持级施以高电压进行点火，在成功点火后，可关闭电热丝，进入自持加热模式，而空心阴极内部产生的电子则会喷到阴极下游的高电位区域，完成热电子发射。

主权项

一种钡钨空心阴极，其特征在于，包括触持级、热屏、陶瓷加热器、加热器外套、钡钨发射体、阴极管、石墨挡块、钨弹簧、阴极管陶瓷套、陶瓷挡片、陶瓷法兰，底部法兰；阴极管包括尾部钛圆盘、中部钽管和顶部铈钨圆盘，依次固定连接，顶部铈钨圆盘中心设有小孔；钡钨发射体位于阴极管内，紧邻阴极管前端的顶部铈钨圆盘，钡钨发射体中心开孔；石墨挡块和钨弹簧均位于阴极管内，石墨挡块阻隔钨弹簧和钡钨反射体，钨弹簧通过弹性固定前端的钡钨发射体和石墨挡块，使钡钨发射体紧贴阴极管内壁；陶瓷加热器套在阴极管前段外围，陶瓷加热器外侧设有槽，电热丝缠绕在陶瓷加热器外侧槽内，加热器外套套在陶瓷加热器外部；阴极管陶瓷套套在阴极管外部，一端接触阴极管的尾部钛圆盘，另一端接触陶瓷加热器，阴极管陶瓷套阻隔电热丝与阴极管接触；热屏位于加热器外套外围，热屏将整个陶瓷加热器包在其中；陶瓷法兰中部设有空腔，阴极管的尾部钛圆盘位于空腔内，阴极管的尾部钛圆盘、陶瓷法兰、底部法兰固定连接，陶瓷法兰位于阴极管的尾部钛圆盘与底部法兰之间；触持级顶部开有小孔，内部设有环状凸起，热屏位于触持级内，通过环状凸起对热屏进行径向定位；陶瓷挡片位于陶瓷法兰和触持级之间，将陶瓷挡片、陶瓷法兰和触持级固定在底部法兰上；陶瓷法兰、底部法兰的中心均设有通孔。