阳极磁屏蔽对阳极层霍尔推力器内磁极刻蚀的影响

作者：赵杰^*; 唐德礼; 许丽; 李平川; 张帆; 李建; 桂兵仪

来源：Acta Physica Sinica, 2019, 68(21): 232-238.

• 阳极层霍尔推力器
• 磁屏蔽
• 入射离子能量
• 刻蚀速率

利用PIC与溅射模拟相结合的方法,研究阳极层霍尔推力器的阳极磁屏蔽对内磁极刻蚀速率的影响.通过磁屏蔽技术,改变了阳极表面的磁场位形分布,提高了推力器磁镜场的磁镜比和中轴线上的正梯度的磁场宽度.磁镜比是原来的1.4倍,且增加了两个鞍形磁场区域.在放电电压900 V,工作气压2×10–2 Pa时,仿真结果表明:在阳极磁屏蔽的情况下,大部分轰击内磁极的离子能量概率分布范围在40—260eV之间,比无屏蔽下的40—360 eV下降了将近100 eV;入射角余弦值的最大概率分布从0.1附近的小范围(入射角84°)扩展到0.1—0.45 (入射角84°—63°)的大范围;阳极屏蔽后的内磁极最大刻蚀速率是6.1×10–10 m/s,比无磁屏蔽时的16×10–10 m/s降低了38.2%.无磁屏蔽下的仿真结果和实验结果具有很好的一致性.

• 单位
  成都理工大学工程技术学院; 核工业西南物理研究院