原位材料置换的离子光学系统在非平衡多物理场条件下的寿命加速因子获取方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61901204
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.5万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0122.物理电子学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The ion optics, also known as grid assemble, is the core assemble of the ion thruster. It is shown that the life and reliability of the ion optics determine the life of the ion thruster. As the most efficient new type of electric thruster, ion thruster is an inevitable choice for deep space exploration mission in China, which will be applied to the main propulsion system of spacecraft to execute orbital transfer mission. In order to obtain its working life data, the duration assessment under real working condition with a single thruster is adopted generally, which not only spends a long process of duration assessment and a huge cost, but also has uncertainty with a single thruster. This project intends to carry out experimental research on sputtering etching of the ion optics within a real working condition by in-situ material replacement methodology. It is proposed to use gold or oxygen-free copper to replace multiple positions of the ion optics, whose substrate is the sputtering resistant molybdenum, to improve sputtering yield, accelerate structural failure. The reliability of ion optics with in-situ material replacement will be evaluated by using the reliability analysis methodology of accelerated life. Combined with theoretical calculation, analyze the evolution mechanism of sputtering characteristics with different materials within a non-equilibrium multi-physics field, obtain the rules of life acceleration of ion optics, identify acceleration factor, and condense life acceleration factor experiment universal methodology of the ion optics. On this account, it opens up a new and efficient technical way for the life assessment and reliability verification of ion thrusters.
离子光学系统也称栅极组件,是离子推力器的核心部组件,其寿命和可靠性直接决定着离子推力器的寿命。离子推力器作为当今最为高效的新型电推力器,将其应用于航天器轨道转移任务的主推进系统是我国深空探测任务的必然选择,为取得其工作寿命数据,通常采取真实工况下单台全周期寿命考核,这项试验考核周期长,耗资大,且单台考核带有一定的不确定性。本项目拟通过离子光学系统原位材料置换法,在真实工况下开展离子光学系统溅射刻蚀试验研究,拟利用金或无氧铜多处原位置换基材为耐溅射金属钼的离子光学系统,提高溅射产额,加快结构失效,并通过加速寿命可靠性分析方法评估置换后的离子光学系统的可靠性。结合理论计算,分析非平衡多物理场条件下不同材料溅射特性的演化机制,获取离子光学系统的寿命加速规律,确定加速因子,凝练离子光学系统寿命加速因子试验通用方法,以此为离子推力器地面寿命考核及可靠性验证开辟更为高效的技术途径。

结项摘要

本项目通过离子光学系统Cu材料置换法,在真实工况下开展带有Cu制加速件的离子光学系统溅射刻蚀研究。首先,在Cu制加速件上还原栅片同等大小的栅极小孔,在高真空环境下开展摸底试验,获取带有Cu制加速件的离子光学系统的电子返流的失效判据,同时开展了带有Cu制加速件的离子光学系统的离子透明度研究。在加速寿命试验过程中,对试验环境可能造成的影响进行了研究。本项目试验与理论相结合,获取了加速因子为2.95,且加速因子随功率变化成线性关系。同时,为了优化置换工艺,初步开展了热态栅间距的研究,以此为离子推力器地面寿命考核及可靠性验证开辟更为高效的技术途径。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(3)
离子推力器三栅极组件热形变仿真分析及试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    真空与低温
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    祁小峰;顾左;代鹏;李兴坤;李贺
  • 通讯作者:
    李贺
LHT40低功率霍尔推力器放电特性试验
  • DOI:
    10.1116/1.4989843
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    中国空间科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈新伟;顾左;高俊;郭宁;王尚民;赵勇;冯杰;史楷;蒲彦旭;李贺
  • 通讯作者:
    李贺
Development of a cantilever beam thrust stand for electric propulsion thrusters
电力推进器悬臂梁推力台的研制
  • DOI:
    10.1063/5.0027911
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Zhang H.;Li D. T.;Li H.
  • 通讯作者:
    Li H.

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其他文献

低透煤层化学改性增透技术研究现状及展望
  • DOI:
    10.1093/gji/ggt414
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    能源与环保
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘五车;李贺;鲁义;路洁心;施式亮;李敏
  • 通讯作者:
    李敏
浅埋隧道施工扰动下含空洞地层破坏演化规律试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    岩土工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张成平;张旭;李贺;张顶立
  • 通讯作者:
    张顶立
五味子乙素通过p38MAPK信号通路对结肠癌SW480细胞 凋亡和侵袭的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    吉林大学学报(医学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姜恩平;李贺;于春艳;朱伟
  • 通讯作者:
    朱伟
基于行业板块的投资组合方法研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    电子科技大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李贺;张玉林
  • 通讯作者:
    张玉林
我国餐厅食物浪费现状调查及其影响因素分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    环境工程技术学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李贺;侯佳奇;李鸣晓;孟繁华;于承泽;郝艳
  • 通讯作者:
    郝艳

其他文献

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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

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          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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