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摘要
微阴极电弧推力器(micro-cathode arc thruster,μCAT)在微纳卫星空间任务中有良好的应用前景,但寿命问题是目前制约其发展的重要因素。研制了自动数据采集系统,进行了不同放电频率下全寿命试验,观察分析了失效后阴极材料及导电薄膜的形貌变化。研究结果表明:推力器工作初期,放电特性为不稳定阶段,该阶段在μCAT的全寿命占比小于10%。薄膜电阻放电前期相对稳定,为百欧量级,在临近失效时迅速升高至千欧量级,峰值电流在临近失效时急剧下降直至失效。放电频率升高会使阴极坑区域热量累积,增强了导电薄膜破碎程度,导致推力器提前失效,寿命降低。电弧烧蚀位置分布不均匀,导致阴极利用率降低,是制约μCAT寿命的重要因素。
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