基于羽流污染的霍尔推进器电荷交换碰撞效应分析

作者：贾帅; 赵强^*; 郝建红; 范杰清; 张芳; 董志伟

来源：河北师范大学学报(自然科学版), 2021, 45(05): 460-468.

DOI：10.13763/j.cnki.jhebnu.nse.202102015

• 霍尔推进器
• 羽流污染
• 电荷交换
• PIC-MCC
• CEX离子

推进器喷射过程中在尾部形成羽流区,羽流区域发生电荷交换碰撞,产生的电荷交换(charge exchange, CEX)离子与航天器表面相互作用,对在轨运行的航天器产生羽流污染效应.基于SPT100霍尔推进器建立了完整的航天器三维仿真模型,在满足准中性假设的条件下,采用PIC-MCC方法,通过模拟和计算航天器表面电势分布、电荷交换碰撞后的CEX离子电荷密度分布以及束流离子电荷密度分布规律,分析了CEX离子对航天器表面充放电的影响以及造成的羽流污染影响区域范围,为霍尔推进器系统的进一步优化设计提供理论参考.

• 单位
  北京应用物理与计算数学研究所; 华北电力大学; 电子工程学院