空心阴极的发射热特性研究

作者：于博^*; 于建; 康小录; 赵青

来源：推进技术, 2020, 41(04): 951-960.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.190124

• 空心阴极
• 热电子发射
• 热特性
• 逆向迭代
• 数值计算

空心阴极的发射体在电子发射时会处于动态热平衡状态,这种发射热特性对发射体的利用率和工作寿命有重要意义。为研究空心阴极发射热特性及相关热设计方法,建立一种流-热耦合数值模型,将等离子体流场计算与组件热分布计算进行耦合,并采取一种逆向迭代方法来收敛计算,数值模型在验证试验下的计算误差低于11.3%。在此基础上,对发射体温差的机理以及阴极顶孔径对发射体温差的影响规律进行数值分析,主要结论为:羽状模式下的核心电离区较发散,导致发射体温差较点状模式高出50 K左右;适当增加阴极顶孔径可对发射体温差有降低作用。

• 单位
  电子科技大学; 上海空间推进研究所