脉冲高压霍尔等离子体推进器的研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    10975050
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    40.0万
  • 负责人：
    唐德礼
  • 依托单位：
    核工业西南物理研究院
  • 学科分类：
    A2907.低温等离子体
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

霍尔电流等离子体推进器由于具有高效率、高比冲和长寿命等优点，在欧美等发达国家已经广泛用于为人造卫星的位置保持和变轨等提供动力。本项目主要研究基于阳极层放电和加速的脉冲高压霍尔等离子体推进器，其等离子体放电和加速均发生在阳极前端的阳极层内，它避免了延长加速区刻蚀所导致的推进器寿命降低。中频脉冲放电可有效提高等离子体放电电压，使放电电压提高到500-1000V。且脉冲放电可以主动抑制弧光放电对磁极的刻蚀。高放电电压产生的高能量束流可有效减少推进器羽流发散角，提高推进器推力。本项目主要通过数值模拟和实验相结合的方法研究脉冲高压霍尔等离子体推进器。建立脉冲高压等离子体放电的物理和数值模型，对脉冲放电和高压加速区等离子体产生和输运进行模拟，掌握脉冲高压等离子体放电特性和加速机理，建立一台2kW脉冲高压等离子体推进器，实验研究适合于脉冲高压等离子体放电的磁镜场结构、强度和位型。

结项摘要

对放大尺寸(出口直径150 mm)的圆柱形阳极层霍尔等离子体加速器进行了实验和数值研究。实验发现此霍尔等离子体加速器工作稳定，可以在较高的功率上运行(大于3KW)，电流利用率较高，可超出90%，工作电压范围很宽，可在300-2000v间工作。束流汇聚性良好。在较低气压(0.03Pa)下，可得到半高宽40 mm左右的离子束流。通过对圆柱形阳极霍尔等离子体加速器进行三维Particle in Cell数值模拟，发现在阳极附近，由磁场决定的离子发射面导致了聚中束流的产生，同时模拟发现只有很少的离子与壁碰撞，从而产生较高的引出效率。在更高的气压下模拟，发现了电子密度、轴向电场和离子束输出的呼吸式振荡，不同于传统的因为中性气体消耗和补充出发的呼吸效应，模拟得到的等离子体呼吸振荡完全由聚中束流引发的较高的空间电势触发。靠近阳极处的轴向电场被聚中束产生的空间电势所压制，产生大幅度的降低，从而引发电子密度减少47%。较高气压下聚中的离子束会最终爆裂，随后放电恢复到常态并引发下一个循环，模拟得到的纯电势驱动的呼吸效应的频率为~167 kHz – ~250 kHz，并且随着放电电压的升高而降低。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
高压脉冲圆柱形阳极层霍尔等离子体加速器实验
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    推进技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    耿少飞;唐德礼;聂军伟;高翚;GENG Shao-fei;TANG De-li;NIE Jun-wei;GAO Hui(South
  • 通讯作者：
    GAO Hui(South
Three-Dimensional Particle-in-Cell Simulation of Discharge Characteristics in Cylindrical Anode Layer Hall Plasma Accelerator
圆柱阳极层霍尔等离子体加速器放电特性的三维粒子内模拟
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Physics of Plasmas
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    唐德礼
  • 通讯作者：
    唐德礼
霍尔漂移对阳极层霍尔等离子体加速器电离效率的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    耿少飞;唐德礼;邱孝明;聂军伟;于毅军;Geng Shao-Fei Tang De-Li Qiu Xiao-Ming Nie Jun-Wei
  • 通讯作者：
    Geng Shao-Fei Tang De-Li Qiu Xiao-Ming Nie Jun-Wei
圆柱形霍尔推力器内等离子体数值模拟
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    固体火箭技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵杰;唐德礼;耿少飞;ZHAO Jie1;2;TANG De-li2;GENG Shao-fei2(1.The Engin;2.Southwestern Institute of Physics;Chengdu 610041
  • 通讯作者：
    Chengdu 610041

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  • 通讯作者：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    唐德礼
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  • 期刊：
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  • 作者：
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    真空科学与技术
  • 影响因子：
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  • 作者：
    张帆;李平川;张正浩;赵杰;唐德礼
  • 通讯作者：
    唐德礼

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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