本技術(shù)涉及聚焦電極陣列，具體涉及一種場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、場發(fā)射推力器純離子發(fā)射模式下，推力器具備更高的效率和比沖，但會產(chǎn)生帶電羽流，引發(fā)航天器表面帶電、羽流與航天器表面電荷交換、電磁干擾等問題，且由于純離子發(fā)射時粒子擁有更高的能量，會對推力器內(nèi)部構(gòu)件產(chǎn)生濺射腐蝕，導致推力器可靠性降低，削減壽命。

2、為此，提供設(shè)計出一種聚焦電極陣列來優(yōu)化羽流。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)聚焦效果的增強，減小了羽流帶來的不利影響，提升推力器的綜合性能。

2、為解決上述問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

3、一種場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)，包括：絕緣支架、提取極、聚焦極和加速極。

4、所述絕緣支架具有第一連接片、第二連接片、第三連接片和裝配孔。

5、所述提取極配置為與所述第一連接片固定連接，且位于所述裝配孔內(nèi)。

6、所述聚焦極配置為與所述第二連接片固定連接，且位于所述裝配孔內(nèi)。

7、所述加速極配置為與所述第三連接片固定連接，且位于所述裝配孔內(nèi)。

8、所述提取極、聚焦極和加速極的中軸線重合。

9、所述聚焦極位于所述提取極和加速極之間。

10、本公開至少一實施例提供的場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)中，所述第一連接片、第二連接片和第三連接片錯位分布。

11、本公開至少一實施例提供的場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)中，所述提取極、聚焦極和加速極的中軸線均與所述裝配孔的中軸線重合。

12、本公開至少一實施例提供的場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)中，所述第一連接片一端與所述絕緣支架的壁面固定連接。

13、所述第二連接片和第三連接片的一端均與所述裝配孔的孔壁固定連接。

14、本公開至少一實施例提供的場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)中，所述提取極上設(shè)置有第一連接部，所述第一連接部配置為與所述第一連接片螺栓連接。

15、所述聚焦極上設(shè)置有第二連接部，所述第二連接部配置為與所述第二連接片螺栓連接。

16、所述加速極上設(shè)置有第三連接部，所述第三連接部配置為與所述第三連接片螺栓連接。

17、本公開至少一實施例提供的場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)中，所述第一連接片、第二連接片和第三連接片均配置有多個，且多個所述第一連接片、第二連接片和第三連接片均呈環(huán)形陣列分布。

18、本公開至少一實施例提供的場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)中，所述提取極與所述第一連接部為一體式設(shè)置。

19、所述聚焦極與所述第二連接部為一體式設(shè)置。

20、所述加速極與所述第三連接部為一體式設(shè)置。

21、本實用新型的有益效果為：

22、僅依賴簡單機械加工得到的聚焦電極陣列，可以實現(xiàn)聚焦效果的增強，減小了羽流帶來的不利影響，提升推力器的綜合性能，成本更低。

23、相對于現(xiàn)有技術(shù)導致推力器綜合性能降低或機械結(jié)構(gòu)損傷、推力器壽命降低的情況，通過采用了聚焦電極結(jié)構(gòu)解決羽流帶電問題并合理安排電極分布的方式能夠有效的約束羽流，大幅度減小羽流發(fā)散角度，從而減少羽流對推力器部件的濺射腐蝕，提高推力，提升推力器可靠性和壽命。

24、通過聚焦結(jié)構(gòu)對羽流進行優(yōu)化，還能使離子以平行推力器中軸線方向噴射，減少羽流發(fā)散角度，提高羽流在軸線附近的聚集程度，使推力矢量更精確，并在一定程度上減少推力器損失，提高推力、比沖和效率。因此采用本聚焦結(jié)構(gòu)來優(yōu)化羽流可以提升推力器的綜合性能，更具應用價值。

技術(shù)特征：

1.一種場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一連接片、第二連接片和第三連接片錯位分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述提取極、聚焦極和加速極的中軸線均與所述裝配孔的中軸線重合。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一連接片一端與所述絕緣支架的壁面固定連接；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述提取極上設(shè)置有第一連接部，所述第一連接部配置為與所述第一連接片螺栓連接；

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一連接片、第二連接片和第三連接片均配置有多個，且多個所述第一連接片、第二連接片和第三連接片均呈環(huán)形陣列分布。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述提取極與所述第一連接部為一體式設(shè)置；

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及聚焦電極陣列技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)，包括：絕緣支架、提取極、聚焦極和加速極；所述絕緣支架具有第一連接片、第二連接片、第三連接片和裝配孔；所述提取極配置為與所述第一連接片固定連接，且位于所述裝配孔內(nèi)；所述聚焦極配置為與所述第二連接片固定連接，且位于所述裝配孔內(nèi)；所述加速極配置為與所述第三連接片固定連接，且位于所述裝配孔內(nèi)；所述提取極、聚焦極和加速極的中軸線重合；所述聚焦極位于所述提取極和加速極之間；該場發(fā)射推力器帶電羽流的聚焦電極結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)聚焦效果的增強，減小了羽流帶來的不利影響，提升推力器的綜合性能。

技術(shù)研發(fā)人員：沈巖,李俊林,彭鐘峻,張強坤
受保護的技術(shù)使用者：中山大學·深圳
技術(shù)研發(fā)日：20240528
技術(shù)公布日：2025/1/9