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摘要
为填补微阴极电弧推力器（Micro Cathode Arc Thruster，μCAT）导电薄膜状态有效评估手段的缺失，深入研究导电薄膜退化规律，本文基于四探针电阻率测试理论和尺寸效应拟合模型，建立了μCAT推力器导电薄膜状态表征方法，运用该方法探究了不同放电次数下样机薄膜参数的变化规律。研究表明随着放电次数的增加，薄膜电阻率上升，薄膜特征厚度减小，受二者变化的影响，薄膜电阻呈现指数上升趋势，其中厚度变化的影响大于电阻率的影响。对于金属Ti薄膜，块状电阻区和尺寸效应区的分界线在2μm左右，厚度大于5μm时推力器会由于短路失效，厚度处于0.012～2μm时为推力器的稳定放电区，这一区域处于尺寸效应区且电阻持续上升，当厚度小于0.012μm时薄膜电阻超过1000Ω并急剧上升直至推力器断路失效。导电薄膜状态评估方法是将实验测量数据和理论模型相结合计算得到导电薄膜的状态参数，通过实验验证了其有效性，可以为未来通过导电薄膜状态表征来评估μCAT寿命提供技术支持。
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