壁面对Hall Thruster性能的影响研究综述

摘要

Hall Thruster环形通道壁面的二次电子发射特性对于推力器的性能具有至关重要的作用，其主要通过影响壁面鞘层特性以及壁面二次电子数量来影响近壁传导机制。影响壁面二次电子发射特性的因素包括两个方面，其一为壁面材料属性，其二为壁面形貌。目前，壁面对Hall Thruster性能的影响研究主要集中在换壁面材料的实验研究上，大量实验研究表明采用BN 陶瓷壁面材料能够使推力器具有更好的综合性能(低放电电流，高效率，低振荡)。因此BN陶瓷壁面材料以其优异的热学性能(高导热率和抗热冲击特性)以及合适的二次电子发射特性而被普遍应用于Hall Thruster中。目前针对壁面形貌对Hall Thruster性能的影响而进行的研究相对还比较少，但由于其对于控制推力器局部电子电流和离子加速过程、提高推力器寿命具有一定潜力，已经得到不少研究者的重视，并且已有实验及数值研究表明，壁面形貌对推力器的近壁传导有显著影响。本文试图通过综述壁面对Hall Thruster性能的影响研究，得到壁面对推力器性能影响的基本理论，以此来指导我们对推力器的设计。