Hall推力器内饱和鞘层下电子与壁面碰撞频率特性

张凤奎; 丁永杰

doi:10.7498/aps.60.065203

摘要

利用二维粒子模拟方法研究Hall推力器内电子与壁面的碰撞频率.研究发现,饱和鞘层状态下的电子与壁面的碰撞频率较经典鞘层下大大增加,甚至高出经典鞘层状态下电子与壁面碰撞频率两个数量级,这样饱和鞘层状态下电子与壁面的碰撞频率对近壁电流的贡献将不容忽略.进一步分析造成饱和鞘层状态下电子与壁面碰撞频率增加的原因后认为,饱和鞘层状态下电子与壁面碰撞频率的增加是鞘层电势降过低和壁面发射的二次电子回流造成的.

关键词:

饱和 /
鞘层 /
碰撞 /
频率

In the paper we study the electron-wall collision frequency in Hall thruster using the two-dimensional particle-in-cell method. It is found that electron-wall collision frequency is greatly increased in the state of saturated sheath compared with in the state of classic sheath, and even two orders of magnitude higher. Thus, the contribution of electron-wall collision frequency in the state of saturated sheath to near-wall current will be non-ignorable. In this paper the reason why the electron-wall collision frequency is increased in the state of saturated sheath is further analysed. It is believed that the increase of electron-wall collision frequency is caused by rather low sheath potential drop and the backflow of secondary electron emitted from the wall.

Keywords:

saturated /
sheath /
collision /
frequency

作者及机构信息

张凤奎¹,
丁永杰²

(1)哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院,哈尔滨 150001; (2)哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,哈尔滨 150001

基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:HEUCF100212)资助的课题.

Authors and contacts

(1)College of Aerospace and Civil Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China; (2)School of Energy Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China

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