Плазменный полый катод



Плазменный полый катод
Плазменный полый катод
H05H1/54 - Плазменная техника (термоядерные реакторы G21B; ионно-лучевые трубки H01J 27/00; магнитогидродинамические генераторы H02K 44/08; получение рентгеновского излучения с формированием плазмы H05G 2/00); получение или ускорение электрически заряженных частиц или нейтронов (получение нейтронов от радиоактивных источников G21, например G21B,G21C, G21G); получение или ускорение пучков нейтральных молекул или атомов (атомные часы G04F 5/14; устройства со стимулированным излучением H01S; регулирование частоты путем сравнения с эталонной частотой, определяемой энергетическими уровнями молекул, атомов или субатомных частиц H03L 7/26)

Владельцы патента RU 2684309:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Опытное конструкторское бюро "Факел" ФГУП "ОКБ "Факел" (RU)

Изобретение относится к области плазменной техники, а именно в катодах-компенсаторах, работающих на газообразных рабочих телах, и может быть использовано в электрореактивных двигателях для нейтрализации ионного потока, а также в технологических источниках плазмы, предназначенных для ионно-плазменной обработки поверхностей различных материалов в вакууме, а также в качестве источника плазмы. Технический результат - увеличение ресурса и повышение надежности работы. Плазменный полый катод содержит полую капсулу 1 с торцевой стенкой 2 и сквозным выходным отверстием 3, внутри которой размещен эмиттер 4, входной патрубок 5 и пусковой электрод 6, эмиттер выполнен с несквозной рабочей полостью и с по меньшей мере одним дроссельным каналом 7 прохода рабочего тела. Участки внешней поверхности эмиттера 8 и внутренней поверхности полой капсулы 9 выполнены конусообразной формы, при помощи которых они сопряжены между собой. Между наружной цилиндрической частью поверхности эмиттера и внутренней цилиндрической частью поверхности полой капсулы, а также между эмиттером и торцевой стенкой полой капсулы образованы барьерные зазоры 10 и 11. Участки сопряжения внешней поверхности эмиттера с внутренней поверхностью полой капсулы предпочтительней отдалить от сквозного выходного отверстия. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к плазменной технике, а именно, к полым катодам, работающим на газообразных рабочих телах, и может быть использовано как в составе электрореактивных двигателей для нейтрализации ускоренного ионного пучка, так и в составе технологических источников плазмы, предназначенных для ионно-плазменной обработки поверхностей различных материалов в вакууме, а также в качестве автономного источника плазмы [Патент РФ №2219683, кл.7 Н05Н 1/24, 1/54, F03H 1/00].

Во время эксплуатации КА в условиях космического пространства все компоненты электрореактивного двигателя (ЭРД), включая плазменный полый катод, должны обеспечивать эффективное и надежное функционирование в течение всего ресурса работы [Фаворский О.Н., Каданер Я.С. "Вопросы теплообмена в космосе". Издательство "Высшая школа", М., 1967 г.]. Ресурс современных ЭРД составляет по времени работы не менее 5000 часов и 10000 включений.

Надежность же работы самого плазменного полого катода в течение длительного ресурса во многом зависит от взаимодействия материала эмиттера (например, сделанного из гексаборида лантана) с окружающими его материалами элементов конструкции [Высокоэффективный эмиттер электронов на основе гексаборида лантана. B.C. Кресанов, Н.П. Малахов, В.В. Морозов и др. М.: Энергоатомиздат, 1987 г., стр. 130-131].

Наиболее широкое применение в технике нашли катоды двух конструктивных схем: это так называемые катоды накального типа, в которых разогрев эмиттера до рабочей температуры эмиссии осуществляется при помощи специального нагревателя [Н.В. Белан, В.П. Ким, А.И. Оранский, В.Б. Тихонов. Стационарные плазменные двигатели // Харьков: Харьк. авиац. ин-т, 1989, стр. 140] и так называемые безнакальные катоды [например, Патент РФ №2031472, кл.6 H01J 37/077, F03H 1/00, Н05Н 1/54, J.A. Burkhart, G.R. Seikel, J. Spacecraft and Rockets, v. 9, №7, 1972], в котором разогрев эмиттера до рабочей температуры, при которой происходит эмиссия электронов, осуществляется за счет первичной тепловой энергии, выделяющейся при подаче высоковольтного поджигного импульса и электрического пробоя в момент запуска катода, с последующим переходом и функционированием его в авторежиме термоэмиссии. В обеих схемах электрической цепью «катод» является непосредственно эмиттер совместно с поддерживающей его деталью.

Известен плазменный полый катод, содержащий полую капсулу с торцевыми стенками и проходными отверстиями рабочего тела входа и выхода, внутри которой размещен эмиттер [Патент РФ №2168793, кл.7 H01J 37/077, F03H 1/00, Н05Н 1/54].

Недостатком такого известного плазменного полого катода является малый ресурс работы из-за недолговечности деталей, непосредственно контактирующих с материалом эмиттера из гексаборида лантана, в результате образования на контактных поверхностях и доступных поверхностях близрасположенных деталей новых химических соединений на основе бора, который в условиях высоких рабочих температур ~1500°С активно диффундирует и изменяет структуру металлов из-за образования боридов - так называемый процесс борирования, который сопровождается ростом зерна новых образований, что приводит к нарушению исходных межкристаллических связей, что при многочисленных циклических теплосменах в достаточно большом температурном диапазоне постепенно приводит к охрупчиванию материалов с последующим растрескиванием деталей конструкции, что, в свою очередь, вызывает ускоренную выработку активной зоны самого эмиттера.

Известен плазменный полый катод, принятый за прототип, содержащий полую капсулу с торцевыми стенками и проходными отверстиями рабочего тела, внутри которой размещен эмиттер, который контактирует с другими поверхностями деталей конструкции с дополнительным защитным покрытием химически пассивного материала [Патент РФ №2012946, кл.5 H01J 37/077, F03H 1/00].

В таком известном плазменном полом катоде ресурс его работы увеличен путем предпринятых мероприятий существенно ограничивающих процесс взаимодействия материала эмиттера с основными металлами сопрягаемых деталей за счет нанесения дополнительного стойкого покрытия на большей части внутренних поверхностей полой капсулы, представляющего собой дополнительный барьерный слой из химически пассивного материала, например нитрида циркония, который защищает металлы деталей конструкции.

Однако и у такого известного плазменного полого катода имеются существенные недостатки. Процесс нанесения защитного покрытия из химически пассивного материала только на определенные поверхности деталей катода, изготовленных из тугоплавких материалов, относится к трудоемкой и дорогостоящей технологии. Это связано с трудностями обеспечения нанесения барьерного слоя фиксированной и постоянной толщины, который бы равномерно осаждался на всех внутренних поверхностях полой капсулы, включая и мелкие конструктивные элементы конструкции. Дополнительные трудности обусловлены тем, что окончательные поверхности жаропрочных тугоплавких металлов и сплавов на их основе, обладающих высокой твердостью, после механической обработки режущим инструментом получаются с поверхностями с грубой шероховатостью. Проведенные исследования структуры основных материалов (по шлифам), применяемых в полых катодах, проработавших ресурсные испытания длительностью 1000 часов и более с многократными включениями, показали, что наиболее критичными местами конструкции, подверженные максимальному борированию, являются мелкомасштабные межоперационные переходы между внутренними поверхностями полости капсулы. Во время механической обработки деталей из труднообрабатываемых материалов, а также из-за частых смен быстро изнашиваемого режущего инструмента, четкость и плавность данных переходов обеспечить практически невозможно. В результате чего, образующаяся грубая шероховатость поверхностей в целом по детали, и в особенности внутренних труднодоступных переходов малых размеров, препятствуют качественному и равномерному нанесению слоя покрытия по всем внутренним поверхностям детали. Из-за этого, при термоцикличной работе плазменного полого катода в условиях действия высоких температур, в наиболее критичных местах, слабо защищенных барьерным слоем, происходит более интенсивное локальное борирование материала полой капсулы на всю глубину стенки детали, что в целом приводит к существенным изменениям структуры и нарушению изотропности свойств материала, которые характеризуются чередованием зон чистого металла с зонами вновь образовавшихся боридов, отличающихся между собой твердостью и прочностью. Нарушение изотропности свойств и характеристик металлов становится критичным особенно при работе в условиях действия высоких температур при их значительных перепадах, что приводит к возникновению на различных участках единой детали разных внутренних напряжений и, соответственно, различных термических деформаций, что резко повышает локальную хрупкость и повышается вероятность трещинообразований, приводящих в конечном итоге к потере герметичности тракта протекания рабочего тела, что также ограничивает ресурс его работы.

Другим недостатком такого известного плазменного полого катода является низкая надежность его работы в составе ЭРД малой мощности из-за нестабильности стационарной работы, особенно при запусках, которые осуществляются при относительно малых расходах газа. Причина этого обусловлена тем, что массовый расход газа внутри полости эмиттера оказывает существенное влияние на протяженность его активной зоны эмиссии электронов. Так, если при повышенных расходах активная зона сжимается со смещением к выходу эмиттера, тогда как при уменьшении расхода активная зона расширяется, уходя от выходного торца эмиттера вглубь канала подачи плазмообразующего газа. Таким образом, при малых расходах рабочего газа эффективность эмиссии активной зоны снижается по причине более затрудненного проникновения разряда вглубь канала эмиттера и, тем самым, равномерно-распределенной теплопередачи энергии разряда активной зоне, необходимой для поддержания рабочей температуры всей протяженной активной зоны, что к тому же дополнительно усугубляется тепловыми потерями, идущими в обратном направлении в конструкцию катода [Оранский А.И., Долгов А.С., Таран А.А. Газоразрядные полые высокоэмиссионные катоды. Том 1. Основы проектирования. Национальный аэрокосмический институт им. Н.Е. Жуковского, 2011 г.]. Таким образом, для устойчивости и стабильности плазменного разряда в полости плазменного полого катода, особенно на режимах с малыми расходами рабочего газа, в его конструкции должны учитываться и такого рода дополнительные специфические ограничения «снизу».

При создании изобретения решались задачи по увеличению ресурса и повышению надежности работы.

Указанный технический результат достигается тем, что в плазменном полом катоде, содержащим полую капсулу с торцевой стенкой и сквозным выходным отверстием, внутри которой размещен эмиттер, входной патрубок и пусковой электрод, согласно изобретению, эмиттер выполнен с несквозной рабочей полостью и по меньшей мере одним дроссельным каналом прохода рабочего тела. Участки внешней поверхности эмиттера и внутренней поверхности полой капсулы выполнены конусообразной формы, при помощи которых они сопряжены между собой, при этом между наружной цилиндрической частью поверхности эмиттера и внутренней цилиндрической частью поверхности полой капсулы, а также между эмиттером и торцевой стенкой полой капсулы образованы барьерные зазоры. Участки сопряжения внешней поверхности эмиттера с внутренней поверхностью полой капсулы отдалены от сквозного выходного отверстия.

Выполнение эмиттера с несквозной рабочей полостью и по меньшей мере одним дроссельным каналом прохода рабочего тела позволяет решить задачу обеспечения высокой надежности работы плазменного полого катода путем исключения прямоточности протекания газа и проникновения плазменного разряда вглубь рабочей внутренней полости и даже в сам тракт подачи рабочего тела за счет выполнения несквозной рабочей полости ограниченной глубины («глухое»), но достаточной для формирования активной зоны с необходимой эмиссией электронов с ее рабочей поверхности и подачи в нее рабочего плазмообразующего газа через соединяющие дроссельные каналы в виде лабиринтов с их суммарным гидравлическим сопротивлением больше, чем гидравлическое сопротивление полости в эмиттере, и, тем самым, обеспечивая эффект дросселирования газа на данном участке, характеризующийся при этом снижением давления и скорости протекающего газа, а также нарушения сплошности потока газа и создания переменной плотности по объему тракта, что является благоприятной предпосылкой для формирования условий, снижающих риски сверх глубокого провала разрядной дуги по газу противотоком вглубь канала подачи рабочего тела, то есть, в направлении положительного градиента плотности газа.

Выполнение участков внешней поверхности эмиттера и внутренней поверхности полой капсулы в виде одинаковых конусов ограниченной протяженности, при помощи которых они сопрягаются между собой, позволяет решить задачу по дополнительному увеличению ресурса катода путем предельного уменьшения контактной площади эмиттера с другими элементами конструкции и локализации тем самым зоны максимального борирования конструкционных материалов. А формирование барьерных зазоров между наружной цилиндрической частью поверхности эмиттера и внутренней цилиндрической частью поверхности полой капсулы, а также между эмиттером и торцевой стенкой полой капсулы позволяет также решить задачу по дополнительному увеличению ресурса катода путем значительного сокращения площади контакта большей части эмиттера, и преимущественно, в наиболее теплонапряженной его выходной части внутренней рабочей полости, с другими элементами конструкции. При сопряжении по конусу автоматически обеспечивается взаимное центрирование полости эмиттера и полой капсулы с высокой точностью по соосности и более надежное контактное электрическое сопротивление. Осевой зазор между эмиттером и торцевой стенкой полой капсулы выполняет функции буферной зоны, в которой компенсируется разность термических деформаций от коэффициентов термических расширений различных материалов.

Отдаление участка сопряжения внешней поверхности эмиттера с внутренней поверхностью полой капсулы от сквозного выходного отверстия позволяет решить задачу по дополнительному увеличению ресурса катода путем размещения контакта соединения деталей в менее теплонапряженной зоне, в которой интенсивность процесса борирования конструкционных материалов, как показали исследования, отсутствует или минимальна, что вероятней всего происходит из-за несколько меньшей температуры, снижение которой связано с дополнительным оттоком тепла из данной зоны, кроме излучения и рассеивания тепла вокруг, за счет теплопроводности входного патрубка и далее от него в другие элементы конструкции катода.

Таким образом, плазменный полый катод, изготовленный согласно изобретению, в котором предельно минимизирован непосредственный контакт эмиттера с окружающими его элементами конструкции, позволяет увеличить ресурс работы катода и повысить его надежность при эксплуатации.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

На чертеже изображен осевой разрез предложенного плазменного полого катода, на котором источник электрического питания катода, необходимый для его работы, и пусковой электрод катода показаны условно схематически. Полый эмиттер представлен в варианте с двумя дроссельными каналами прохода рабочего тела, которые расположены симметрично относительно оси эмиттера.

Плазменный полый катод содержит полую капсулу 1 с торцевой стенкой 2 и сквозным выходным отверстием 3, внутри которой размещен эмиттер 4 с несквозной рабочей полостью и дроссельными каналами 7 для прохода рабочего тела. Подача рабочего тела в катод осуществляется через входной патрубок 5, к которому также осуществляется токоподвод линии цепи подачи пускового импульса (клемма "-" источника электрического питания, который на рисунке показан условно). Снаружи катода расположен пусковой электрод 6 (также показан условно), к которому присоединен другой токоподвод линии цепи подачи пускового импульса (а именно клемма "+" источника электрического питания). На участках внешней поверхности эмиттера 8 и внутренней поверхности полой капсулы 9 выполнены переходы конусообразной формы, при помощи которых эмиттер 4 с полой капсулой 1 сопрягаются до образования соединения между собой. Между наружной цилиндрической частью поверхности эмиттера и внутренней цилиндрической частью поверхности полой капсулы, а также между торцом эмиттера и торцевой стенкой полой капсулы сделаны барьерные зазоры 10 и 11, соответственно. Конусообразные участки сопряжения на внешней поверхности эмиттера 8 и на внутренней поверхности полой капсулы 9 могут быть смещены в направлении от сквозного выходного отверстия, то есть, отдалены от наиболее теплонапряженной зоны при работе катода.

Плазменный полый катод работает следующим образом.

Плазмообразующее рабочее тело (например, газообразный ксенон), поступающее под давлением последовательно через входной патрубок 5 и собственные дроссельные каналы 7 в несквозную рабочую полость эмиттера 4, ионизируется за счет энергии, выделяющейся при электрическом пробое в газе во время подачи напряжения по токоподводящей линии поджигного импульса. Электрическая схема коммутации элементов полого катода при этом организована следующим образом: клемма "+" источника электрического питания соединена с пусковым электродом 6 (на чертеже показан условно), тогда как клемма "-" источника электрического питания присоединена, например, к входному патрубку 5, который электрически связан с эмиттером 4, представляющий собой в нагретом состоянии до рабочих температур эмиссионный элемент. При возникновении эмиссии в зоне сквозного выходного отверстия 3, выполненного в торцевой стенке 2 полой капсулы 1, происходит зажигание разряда плазмы. За счет мощности электрического разряда при запуске эмиттер 6 разогревается до рабочей температуры (от 1500 до 1700°С) и обеспечивает необходимую эмиссию электронов, достаточную для стабильного поддержания постоянного электрического разряда между внутренними поверхностями несквозной рабочей полости эмиттера 4 и пусковым электродом 6. После выхода на стационарный режим работы плазменный полый катод работает в автоматическом режиме, при котором необходимый уровень температуры эмиттера 4 обеспечивается за счет энергии, поступающей из плазменного разряда. Барьерные зазоры 10 и 11 между наиболее горячими участками поверхностей эмиттера 4 и полой капсулой 1 во время работы препятствуют процессу борирования металлов деталей конструкции. Также для снижения интенсивности процесса борирования площадь непосредственного контакта сопрягаемых поверхностей эмиттера и полой капсулы 1 минимизирована и ограничена относительно малыми переходными участками сопряжения конусообразной формы 8 и 9, соответственно. Для обеспечения длительной термоцикличной ресурсной наработки предпочтительней чтобы соединение полой капсулы с эмиттером располагалось в менее теплонапряженной зоне, то есть на максимальном удалении от выходного отверстия 3, где температура во время функционирования максимальная.

Промышленная реализуемость предложенного изобретения экспериментально подтверждена испытаниями опытных образцов плазменного полого катода повышенной мощности с рабочими токами от 25 до 50 А при его наземной отработке, как автономно, так и в составе стационарного плазменного двигателя мощностью от 10 до 25 кВт [Pyatykh I.N., Bernikova M.Yu., Gopanchuk V.V., Gnizdor R.Yu., Zhasan V.S., Katashova M.I., Savchenko K.A., "SPT-230 Stationary Plasma Thruster", IEPC-2017-548, Presented at the 35th International Electric Propulsion Conference, Georgia Institute of Technology, Atlanta, USA, October 8-12, 2017], при этом были получены следующие положительные результаты:

- анализ результатов ресурсных испытаний продемонстрировал уменьшение общей площади борирования металлов наиболее близко расположенных элементов конструкции и непосредственно окружающих эмиттер на ~8…10%;

- уменьшение средней глубины слоя борирования в структуре металлов на ~10%, что позволяет соответственно прогнозировать увеличение ресурса катода.

1. Плазменный полый катод, содержащий полую капсулу с торцевой стенкой и сквозным выходным отверстием, внутри которой размещен эмиттер, входной патрубок и пусковой электрод, отличающийся тем, что эмиттер выполнен с несквозной рабочей полостью и по меньшей мере одним дроссельным каналом прохода рабочего тела.

2. Плазменный полый катод по п. 1, отличающийся тем, что участки внешней поверхности эмиттера и внутренней поверхности полой капсулы выполнены конусообразной формы, при помощи которых они сопряжены между собой, при этом между наружной цилиндрической частью поверхности эмиттера и внутренней цилиндрической частью поверхности полой капсулы, а также между эмиттером и торцевой стенкой полой капсулы образованы барьерные зазоры.

3. Плазменный полый катод по п. 2, отличающийся тем, что участки сопряжения внешней поверхности эмиттера с внутренней поверхностью полой капсулы отдалены от сквозного выходного отверстия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам подачи рабочего тела (РТ) источников ионов и электронов и может быть использовано в пневматических трактах подачи РТ плазменным ускорителям и системам плазменного напыления, а также применяться в масс-спектрометрах и ионных микроскопах.

Изобретение относится к ионно-плазменному, или ионному электроракетному двигателю, используемому для управляемого перемещения летательных аппаратов в космическом вакууме, в том числе орбитальных спутников.

Изобретение относится к средствам разделения многокомпонентных смесей на элементы путем масс-сепарации. Предусмотрены создание в двухкамерном плазменном ускорителе аксиально-симметричного плазменного потока, компенсированного по пространственному заряду, подача на анод плазменного ускорителя положительного электрического потенциала UA1, задающего энергию ионов, подача на катод - выходной электрод плазменного ускорителя нулевого электрического потенциала, создание в области азимутатора поперечного скорости плазменного потока магнитного поля, проходя через которое ионы приобретают азимутальную скорость и разделяются по массам.

Изобретение относится к дуговым плазменным горелкам. Сопло дуговой плазменной горелки расположено симметрично относительно оси сопла и содержит сопловое отверстие, отцентрированное относительно оси сопла и имеющее боковую стенку по существу цилиндрической формы, газонаправляющую поверхность, расположенную симметрично относительно оси сопла и охватывающую указанное отверстие и вход, соединяющий указанную газонаправляющую поверхность с указанной боковой стенкой отверстия.

Изобретение относится к области исследования ударной сжимаемости и оптических свойств материалов за сильными ударными волнами при числах Маха более 5. Устройство ударного сжатия малоплотных сред посредством формирования квазистационарного Маховского режима отражения от оси содержит цилиндрический пустотелый заряд взрывчатого вещества, инициируемый гиперзвуковой по отношению к ВВ системой последовательного инициирования.

Изобретение относится к области плазменной техники. Система охлаждения высоковольтного электродугового плазмотрона содержит в одном варианте три электродных узла, каждый из которых содержит цилиндрический полый электрод с катушкой, три составных металлических патрубка, образующих три дуговых канала, каждый из которых соединен с соответствующим полым электродом через изолирующую втулку, а металлические патрубки каждого дугового канала соединены между собой посредством дополнительной изолирующей втулки.

Изобретение относится к способам генерации широкополосного оптического излучения с высокой спектральной яркостью и представляет интерес для приложений в микроэлектронике, спектроскопии, фотохимии, медицине и других областях.

Группа изобретений касается области санитарии и может быть использовано для стерилизации жестких контейнеров или их содержимого. Стерилизационный аппарат (100) содержит: резервуар (110), образующий герметичную емкость (110), который может заполняться изолирующим материалом или жидкостью, расположенные внутри резервуара (110) эластичный канал (116) или выемку, причем данная выемка включает в себя жидкостную деформацию изолирующего материала в соответствии с формой контейнера целевого назначения и проходит по меньшей мере частично сквозь герметичный резервуар, таким образом образуя отверстие, через которое контейнер (114), подлежащий стерилизации, может помещаться внутрь, группу электродов (118, 120), расположенных вокруг эластичного канала (116) или выемки, через которые может подаваться переменный ток высокого напряжения.

Изобретение относится к средствам регулирования подачи защитной жидкости в плазменной горелке. Защитный элемент подачи жидкости для плазменной горелки включает в себя тело, имеющее внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, и компонент для регулирования подачи жидкости, расположенный в окружном направлении внутри тела и в непосредственном контакте с внутренней поверхностью тела.

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в плазме и в газоразрядных приборах, между анодом и катодом в которых при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение.

Изобретение относится к ионно-плазменному, или ионному электроракетному двигателю, используемому для управляемого перемещения летательных аппаратов в космическом вакууме, в том числе орбитальных спутников.

Двигатель (10) космического аппарата, содержащий химический маневровый двигатель, имеющий сопло (30) для испускания газа сгорания, вместе с маневровым реактивным двигателем на основе эффекта Холла.

Изобретение относится к области создания электроракетных двигателей (ЭРД) и стендов для их испытаний. В способе испытания ЭРД в вакуумной камере истекающее рабочее тело ЭРД затормаживают на защитной мишени и осаждают на криопанели, осажденное рабочее тело ЭРД газифицируют с криопанели путем нагрева, затем газифицированное рабочее тело направляют на очистку, компримирование и вторичное использование для работы ЭРД.

Изобретение относится к области плазменной техники. Устройство содержит: камеру (20); набор средств (31, 30, 40, 58) для формирования ионно-электронной плазмы в камере (20); средство (50) для извлечения и ускорения заряженных частиц плазмы из камеры (20), причем указанные частицы могут формировать пучок, а средство (50) извлечения и ускорения содержит набор по меньшей мере из двух сеток (51, 54), расположенных на одном конце камеры; радиочастотный источник (52) переменного напряжения для генерации сигнала, радиочастота которого составляет величину между ионной плазменной частотой и электронной плазменной частотой, причем радиочастотный источник (52) напряжения соединен последовательно с конденсатором (53) и соединен одним из своих выходов, через указанный конденсатор (53), с одной из двух сеток (51, 54) указанного набора из по меньшей мере двух сеток (51, 54), причем по меньшей мере одна другая сетка из набора по меньшей мере двух сеток (51, 54) находится под опорным потенциалом, либо она соединена с другим выходом радиочастотного источника (52) напряжения.

Изобретение относится к плазменной технике, а именно к классу плазменных ускорителей (холловских, ионных), использующих в своем составе катоды, и может быть использовано при разработке электроракетных двигателей.

Изобретение относится к двигателям летательных объектов. Электрический двигатель содержит сепаратор заряженных частиц, электроды которого выполнены из проводящего материала, покрытого тонким слоем диэлектрика, предварительные ускорители заряженных частиц с модуляторами, ускорители заряженных частиц, сопло, электрический источник питания.

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано в электроракетных двигателях, а также в технологических плазменных ускорителях, применяемых в вакуумно-плазменной технологии.

Изобретение относится к области космической техники. Плазменный ускоритель с замкнутым дрейфом электронов включает по меньшей мере один катод-компенсатор, разрядную систему, содержащую разрядную камеру, образованную со стороны выхода внутренним и наружным кольцами, примыкающими соответственно к внутреннему и наружному торцам полого магнитного анода.

Изобретение относится к области электрических двигателей, в частности двигателей на эффекте Холла, и, в частности, касается средств контроля расхода рабочего тела, подаваемого в электрический двигатель, в рамках применения для космического аппарата.

Изобретение относится к электрореактивным двигателям импульсного типа и ДУ на их основе, использующим жидкофазные рабочие тела. Двигательная установка с импульсным электрическим реактивным двигателем состоит из собственно ЭРД импульсного действия с электродами и линейным разрядным промежутком на подвижной поверхности, бака хранения жидкого рабочего тела, трубопровода подачи рабочего тела с насосом подачи к капиллярному фитилю перед разрядным промежутком, после разрядного промежутка с подвижной поверхностью контактирует фитиль, сообщенный с трубопроводом отсоса рабочего тела, снабженного насосом и соединенного с баком хранения рабочего тела, зарядного устройства и накопителя электрической энергии емкостного типа.

Изобретение относится к области плазменной техники, а именно в катодах-компенсаторах, работающих на газообразных рабочих телах, и может быть использовано в электрореактивных двигателях для нейтрализации ионного потока, а также в технологических источниках плазмы, предназначенных для ионно-плазменной обработки поверхностей различных материалов в вакууме, а также в качестве источника плазмы. Технический результат - увеличение ресурса и повышение надежности работы. Плазменный полый катод содержит полую капсулу 1 с торцевой стенкой 2 и сквозным выходным отверстием 3, внутри которой размещен эмиттер 4, входной патрубок 5 и пусковой электрод 6, эмиттер выполнен с несквозной рабочей полостью и с по меньшей мере одним дроссельным каналом 7 прохода рабочего тела. Участки внешней поверхности эмиттера 8 и внутренней поверхности полой капсулы 9 выполнены конусообразной формы, при помощи которых они сопряжены между собой. Между наружной цилиндрической частью поверхности эмиттера и внутренней цилиндрической частью поверхности полой капсулы, а также между эмиттером и торцевой стенкой полой капсулы образованы барьерные зазоры 10 и 11. Участки сопряжения внешней поверхности эмиттера с внутренней поверхностью полой капсулы предпочтительней отдалить от сквозного выходного отверстия. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх