Представлено расчетное и экспериментальное исследование скорости эрозии ускоряющего электрода источника ионов (ионного двигателя). При распространении ионного пучка за срезом двигателя в его объеме в результате резонансной перезарядки образуются медленные ионы, которые под действием отрицательного электрического потенциала ускоряющего электрода бомбардируют его поверхность, обращенную в сторону истекающего пучка. Эрозия ускоряющего электрода из-за бомбардировки ионами перезарядки является основным фактором, ограничивающим ресурс ионного двигателя. Предварительно нанесенное на поверхность электрода 25-слойное покрытие из оптически контрастных слоев меди и хрома использовалось для диагностики скорости распыления. Полное время экспозиции составило 14 ч. Профиль каверны фиксировался каждые 3—5 часов, в результате была определена зависимость роста глубины каверны от времени. Полученные в эксперименте данные использовались в качестве исходных для проведения численного 3D-моделирования эрозии многослойного покрытия при условиях, соответствующих условиям проведенных экспериментов. На основании полученных результатов ресурс исследуемого двигателя был оценен в 13800 часов по износу титанового электрода при потенциале на нем минус 500 В.
展开▼
