Plasma Source Development for an advanced electrodeless electric propulsion

先进无电极电力推进的等离子源开发

• 批准号: 20740317
• 负责人: TAKAHASHI Kazunori
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20740317/
• 关键词: イオン加速; ダブルレイヤー; 永久磁石; 高周波プラズマ; 発散磁場; プラズマ電位構造; イオンエネルギー分布関数; スペースチャンバー

Ion energy distribution function, plasma density, and plasma-potential structure are experimentally investigated in a magnetically expanding plasma source using permanent magnets, connected to a large-diameter, 76-cm-diameter and 100-cm-long vacuum chamber. In the machine, a rapid potential drop due to a formation of an electric double layer spontaneously forms and a resulting supersonic ion beam accelerated by the double layer are detected in the downstream diffusion chamber. As a result of a comparison with the previously performed experiments in the small diffusion chamber, the observed electrodeless and electrostatic ion acceleration is found not to be affected by a boundary condition in the diffusion chamber region. The results demonstrate that the source would be applicable to the electric propulsion devices.

在使用永磁体的磁膨胀等离子体源中对离子能量分布函数、等离子体密度和等离子体电势结构进行实验研究，该等离子体源连接到大直径、直径 76 厘米、长 100 厘米的真空室。在机器中，由于自发形成双电层而导致快速电势下降，并且在下游扩散室中检测到由双层加速的超声离子束。与之前在小型扩散室中进行的实验相比，发现观察到的无电极和静电离子加速不受扩散室区域中的边界条件的影响。结果表明该源适用于电力推进装置。

项目成果

Double layer formation in a low-pressure argon plasma expanded by permanent magnets

永磁体膨胀的低压氩等离子体中双层的形成

• 发表时间: 2009
• 作者: K.Takahashi; K.Oguni; H.Yamada; T.Fujiwara
• 通讯作者: T.Fujiwara

Spatial characterization of the plasma density in a magnetically expanding plasma using permanent magnets

使用永磁体磁膨胀等离子体中等离子体密度的空间表征

• 发表时间: 2009
• 作者: T. Sasaki

Double layer created by electron cyclotron resonance heating in an inhomogeneously magnetized plasma with high-speed ion flow

在具有高速离子流的不均匀磁化等离子体中通过电子回旋共振加热产生双层

• 发表时间: 2008
• 作者: K. Takahashi; T. Kaneko; R. Hatakeyama
• 通讯作者: R. Hatakeyama

永久磁石利用発散型プラズマ源の基礎特性

使用永磁体的发散等离子体源的基本特性

• 发表时间: 2008
• 作者: 小国薫

High-powered operation of a magnetically expanding plasma using permanent magnets

使用永磁体对磁膨胀等离子体进行高功率运行

• 作者: K.Oguni; K.Takahashi; Y.Shida; T.Fujiwara
• 通讯作者: T.Fujiwara