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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft Hall-Effekt-Antriebe, und insbesondere Hall-Effekt-Antriebssysteme mit variabel einstellbarer Schubrichtung.
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Technischer Hintergrund
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Hall-Effekt-Antriebe sind elektrische Antriebssysteme für Raumfahrtanwendungen, bei denen Ionen durch ein elektrisches Feld beschleunigt werden und dadurch einen Schub erzeugen. Hall-Effekt-Antriebe haben in der Regel einen zylinderförmigen, dielektrisch isolierenden Beschleunigungskanal mit einem ringförmigen Querschnitt. An einer Anodenstirnseite des Beschleunigungskanals ist eine elektrisch vorgespannte Anode angeordnet. Nahe einer gegenüberliegenden Stirnseite (Austrittsstirnseite) des Beschleunigungskanals ist außerhalb eine Elektronenquelle angeordnet.
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Im Betrieb strömen die von der Elektronenquelle emittierten Elektronen entlang des elektrostatischen Potentials in Richtung der Anode, wodurch ein axial ausgerichtetes elektrisches Feld in dem Beschleunigungskanal erzeugt wird. Mithilfe eines radial im Beschleunigungskanal ausgerichteten Magnetfelds wird der Elektronenstrom aufgrund der Lorentzkraft auf eine Kreisbahn innerhalb des Beschleunigungskanals abgelenkt. Nahe der Anodenstirnseite wird ein Trägergas in den Beschleunigungskanal geleitet. Atome des Trägergases, die mit Elektronen kollidieren, werden ionisiert, und es bildet sich ein Ionisationsbereich im Bereich der Austrittsstirnseite des Beschleunigungskanals. Die Gasionen werden aufgrund des elektrischen Feldes in Richtung der Austrittsstirnseite beschleunigt und so eine Schubkraft senkrecht zur Flächenrichtung der Austrittsstirnseite erzeugt. Ein Teil der von der Elektronenquelle emittierten Elektronen neutralisiert den Ionenstrahl aus ionisierten Gasatomen und verhindern dadurch das elektrostatische Aufladen des Systems.
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Derartige Hall-Effekt-Antriebe sind weitverbreitet und werden zur Lage- und Bahnregelung von Raumfahrzeugen und Satelliten eingesetzt. Die Anforderungen an ein Antriebssystem zur Lage- und Bahnregelung von Raumfahrzeugen sind jedoch neben einer ausreichenden Schubleistung auch eine variable Einstellung der Schubrichtung. Um Ausweichmanöver, Bahnkorrekturmanöver oder Lageregelungen durchzuführen, sind dafür Antriebssysteme notwendig, die Schubkräfte in möglichst alle Raumrichtungen erzeugen können.
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Bei Hall-Effekt-Antrieben bewirkt der lonenmassenstrom aus dem Beschleunigungskanal die Schubkraft. Dieser lonenmassenstrom besitzt entlang der Austrittskanals eine homogene Schubverteilung, so dass der Gesamtschubvektor im Wesentlichen in axialer Richtung zum Beschleunigungskanal wirkt.
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Zur Einstellung der Richtung des Schubvektors werden Hall-Effekt-Antriebe in der Regel in verstellbaren mechanischen Aufhängungen eingesetzt, die das gesamte Hall-Effekt-Antriebssystem verschwenken können und somit verschiedene Richtungen des Schubvektors einstellen können. Alternativ werden mehrere in verschiedenen Richtungen ausgerichtete Hall-Effekt-Antriebe vorgesehen, die zum Einstellen eines Gesamtschubvektors zum Bereitstellen von unterschiedlichen Schubkräften angesteuert werden. Diese Lösungen sind technisch aufwändig und erhöhen das Gewicht des Antriebssystems signifikant.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hall-Effekt-Antriebssystem bereitzustellen, mit dem eine Schubvektorsteuerung möglich ist. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hall-Effekt-Antriebssystem bereitzustellen, das ohne mechanische Bauteile auskommt, um die Schubrichtung einzustellen.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch das Hall-Effekt-Antriebssystem gemäß Anspruch 1 sowie durch das Verfahren zum Betreiben des Hall-Effekt-Antriebssystems gemäß dem nebengeordneten Anspruch gelöst.
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Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Hall-Effekt-Antriebssystem für Raumfahrtanwendungen mit variabel einstellbarer Schubrichtung vorgesehen, umfassend:
- - einen Ausstoßkörper mit einem Beschleunigungskanal;
- - eine Magnetfeldeinrichtung, die angeordnet ist, um ein Magnetfeld in den Beschleunigungskanal einzubringen;
- - eine Anode, die insbesondere in dem Beschleunigungskanal angeordnet ist;
- - eine Elektronenquelle, die angeordnet ist, um ein elektrisches Feld in dem Beschleunigungskanal zur Anode zu bewirken und Elektronen in den Beschleunigungskanal zu emittieren;
- - mindestens eine Gaszuführung, die ausgebildet ist, um ein Trägergas in den Beschleunigungskanal einzuleiten;
wobei die Anode in mehrere quer zu einer axialen Richtung des Beschleunigungskanals angeordnete Anodensegmente segmentiert ist, um in mehreren sich senkrecht zu der axialen Richtung des Beschleunigungskanals erstreckenden Bereichen des Beschleunigungskanals das Ausbilden von elektrischen Feldern unterschiedlicher Feldstärke zu ermöglichen, und/oder
wobei mehrere Gaszuführungen zum gesteuerten Einleiten von Trägergas in mehrere sich senkrecht zu der axialen Richtung des Beschleunigungskanals erstreckenden Bereiche des Beschleunigungskanals vorgesehen sind.
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Die bisherigen Lösungen zur Nutzung von Hall-Effekt-Antrieben zur Lage- und Bahnregelung benötigen zusätzliche Komponenten oder eine Vielzahl von Hall-Effekt-Antrieben und sind daher aufwendig. Eine mechanische Aufhängung vergrößert das Gewicht des Antriebssystems und erfordert für Änderungen der Richtung des Schubs zusätzliche elektrische Leistung.
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Alternativen können die Ablenkung des ausgestoßenen lonenstrahls nach seinem Austritt aus der Austrittsstirnseite mithilfe eines zusätzlichen Magnetfelds vorsehen. Dazu muss jedoch an der Austrittsstirnseite des Beschleunigungskanals eine entsprechende Ablenkeinrichtung vorgesehen werden, die zusätzliches Gewicht und elektrische Leistung benötigt.
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Das obige Hall-Effekt-Antriebssystem ermöglicht es, eine Schubvektorsteuerung dadurch vorzusehen, dass die Schubkraftverteilung des Massenstroms von Trägergasionen an der Austrittsstirnseite des Beschleunigungskanals inhomogen ausgebildet wird, so dass ein zur axialen Richtung des Beschleunigungskanals geneigter Gesamtschubvektor (Gesamtschubkraft mit einer Schubrichtung) erzeugt wird. Während herkömmliche Hall-Effekt-Antriebssysteme eine homogene Schubkraftverteilung über die Austrittsfläche des Beschleunigungskanals bereitstellen, kann durch eine Steuerung der Schubkraftverteilung über die Fläche der Austrittsstirnseite des Beschleunigungskanals die Wirkrichtung des resultierenden Gesamtschubvektors verstellt werden.
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Gemäß dem obigen Antriebssystem ist dazu vorgesehen, eine nahe der Anodenstirnseite des Beschleunigungskanals angeordnete Anode in Anodensegmente zu segmentieren. Somit liegen in unterschiedlichen Bereichen des Beschleunigungskanals bezüglich einer Richtung quer zu einer axialen Richtung des Beschleunigungskanals (z.B. bezüglich der Umfangsrichtung des Beschleunigungskanals), die sich an die Anodensegmente in axialer Richtung anschließen und durch diese definiert sind, unterschiedliche elektrische Felder vor. Durch eine selektive Einstellung der Anodenpotentiale der Anodensegmente kann eine unterschiedliche Stärke des elektrischen Felds bewirkt werden, die zu einer bereichsweise unterschiedlichen Beschleunigung der Gasionen des ionisierten Trägergases führt. Die Stärke des elektrischen Felds in den Bereichen des Beschleunigungskanals bestimmt die Austrittsgeschwindigkeit der ionisierten Gasatome aus dem Beschleunigungskanal und die resultierende bereichsweise variierende Schubkraft.
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Durch die segmentierte Anode ist es damit möglich, unterschiedliche elektrische Potentiale einzustellen, um eine inhomogene Feldverteilung des elektrischen Felds im Beschleunigungskanal zu bewirken. Da die Gasionen innerhalb des Beschleunigungskanals entsprechend des lokal wirkenden elektrischen Felds beschleunigt werden und eine entsprechende über die Querschnittsfläche des Beschleunigungskanals variierende Schubkraft erzeugen, ergibt sich eine inhomogene Schubkraftverteilung über der Fläche der Austrittsstirnseite des Beschleunigungskanals. Es stellt sich ein resultierender Gesamtschubvektor ein, der geneigt zur Austrittsfläche und zur axialen Richtung des Beschleunigungskanals verläuft. Dies ermöglicht es, die Richtung des Gesamtschubvektors durch entsprechende Einstellung der Anodenpotentiale der Anodensegmente selektiv einzustellen.
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Alternativ oder zusätzlich können separate Gaszuführungen zum Einleiten von Trägergas in die unterschiedlichen Bereiche des Beschleunigungskanals vorgesehen sein. Dadurch lassen sich unterschiedliche Massenströme innerhalb jedes Bereichs des Beschleunigungskanals einstellen. Da die Schubkraft sowohl von der Gasionengeschwindigkeit, die über die Stärke des elektrischen Feldes eingestellt werden kann, als auch von dem Massenstrom bzw. der Menge der ionisierten Gasatome abhängt, können somit zusätzlich unterschiedliche Schubkräfte für die einzelnen Bereiche des Beschleunigungskanals erzeugt werden, was ebenfalls eine Schubvektorsteuerung ermöglicht.
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Insbesondere kann der Ausstoßkörper zylindrisch und der Beschleunigungskanal ringförmig ausgebildet sein, wobei die Magnetfeldeinrichtung angeordnet ist, um ein radiales Magnetfeld in den Beschleunigungskanal einzubringen.
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Jedoch kann der Ausstoßkörper eine beliebige Form aufweisen und einen Ringspalt als Beschleunigungskanal aufweisen. Alternativ kann der Beschleunigungskanal auch einen anderen Querschnitt aufweisen, der eine Ringbahn der Gasionen ermöglicht, wie z.B. eine Polygonform.
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Weiterhin kann eine Steuereinheit ausgebildet sein, um an die Anodensegmente anzulegende elektrische Anodensegmentpotenziale zu steuern und um insbesondere abhängig von einer gewünschten Schubrichtung einer Gesamtschubkraft Anodensegmentpotenziale für die jeweiligen Anodensegmente vorzugeben.
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Insbesondere können zwei, drei oder mehr als drei Anodensegmente vorgesehen sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Magnetfeldeinrichtung mindestens einen Elektromagneten umfassen. Weiterhin kann eine Steuereinheit vorgesehen sein, um die Magnetfeldeinrichtung, insbesondere den mindestens einen Elektromagneten, anzusteuern, so dass die Stärke des Magnetfelds im Beschleunigungskanal entsprechend einer gewünschten Gesamtschubkraft eingestellt wird.
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Weiterhin kann eine Steuereinheit ausgebildet sein, um Massenströme des Trägergases in den Beschleunigungskanal zu steuern.
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Weiterhin können mehrere Gaszuführungen zum Einleiten des Trägergases für unterschiedliche Bereiche des Beschleunigungskanals vorgesehen sein, wobei eine Steuereinheit ausgebildet sein kann, um die Massenströme des Trägergases durch die Gaszuführungen abhängig von einer gewünschten Schubrichtung einer Gesamtschubkraft einzustellen.
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Jedem Anodensegment kann zumindest eine von mehreren Gaszuführungen zugeordnet sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Gaszuführungen mit einer Gasleitung ausgebildet sind, wobei die Gaszuführungen ins Innere des Beschleunigungskanals geführt sind und dort das jeweilige Anodensegment hält.
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Gemäß einer Ausführungsform können die Gaszuführungen jeweils elektrisch leitend ausgebildet sein, um das Anodensegmentpotenzial an das zugeordnete Anodensegment anzulegen.
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Insbesondere können die Anodensegmente jeweils mit einer Verteilungseinrichtung für das Trägergas ausgebildet sein, wobei insbesondere mindestens eines der Anodensegmente einen mit der entsprechenden Gaszuführung verbundenen Hohlraum mit in oder quer zur axialen Richtung des Beschleunigungskanals ausgerichteten Auslassöffnungen aufweist, um das Trägergas im Bereich des entsprechenden Anodensegments in den Bereich des Beschleunigungskanals einzuleiten.
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Figurenliste
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Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Querschnittsdarstellung durch ein Hall-Effekt-Antriebssystem; und
- 2 eine perspektivische Aufschnittdarstellung durch das Hall-Effekt-Antriebssystem; und
- 3 eine Querschnittsdarstellung durch eine beispielhafte Elektronenquelle zur Verwendung mit dem Hall-Effekt-Antriebssystem der 1 und 2.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung (in axialer Richtung A) durch ein Hall-Effekt-Antriebssystem 1 und 2 eine perspektivische Darstellung des Hall-Effekt-Antriebssystems 1. Das Hall-Effekt-Antriebssystem 1 umfasst einen zylindrischen Ausstoßkörper 2. Der Ausstoßkörper 2 weist einen zylindrischen Beschleunigungskanal 3 mit ringförmigem Querschnitt auf. Der Beschleunigungskanal 3 ist kreiszylindrisch ausgebildet. Der Ausstoßkörper 2 weist einen Außenzylinder 21 und einen Mittensteg 22 auf, die jeweils Teile eines magnetischen Jochs bilden. Der Beschleunigungskanal 3 kann aus einem nicht leitfähigen, dielektrischen Material ausgebildet sein, insbesondere aus einem Keramikmaterial.
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Der Ausstoßkörper 2 weist ein Abschlusselement 23 an einer Anodenstirnseite 31 des Beschleunigungskanals 3 auf, das den Beschleunigungskanal 3 an der Anodenstirnseite verschließt. Nahe der Anodenstirnseite 23 ist eine segmentierte Anode 4 mit Anodensegmenten 41 angeordnet.
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Es ist weiterhin eine Magnetfeldeinrichtung 5 vorgesehen, um ein Magnetfeld in radialer Richtung in dem Beschleunigungskanal 3 auszubilden. Das erzeugte Magnetfeld verläuft zwischen dem Mittensteg 22 und der inneren Mantelfläche des Ausstoßkörpers (äußere Mantelfläche des Beschleunigungskanals 3) und kann durch Permanentmagnete und/oder Magnetspulen erzeugt werden. Der magnetische Kreis wird über den Außenzylinder 21, den Mittensteg 22 und das Abschlusselement 23 geschlossen. Vorzugsweise ist die Magnetfeldeinrichtung 5 so vorgesehen, dass die Magnetfeldlinien innerhalb des Beschleunigungskanals 3 im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufen.
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Weiterhin ist eine Elektronenquelle 6 außerhalb des Ausstoßkörpers 2 bzw. des Beschleunigungskanals 3 vorgesehen, die ausgebildet ist, um Elektronen z.B. seitlich über eine der Anodenstirnseite 31 gegenüberliegende Austrittsstirnseite 32 des Beschleunigungskanals 3 auszustoßen.
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Als Elektronenquelle 6 kann eine Hohlkathode verwendet werden, wie in der Querschnittsansicht der 3 dargestellt ist. Eine Hohlkathode kann einen Kathodenrohr 61 umfassen, in das über einen Gasanschluss 62 ein Gas eingeleitet werden kann. Innerhalb des Kathodenrohrs 61 ist ein Hohlzylinder 63 eingebracht, welcher aus einem Elektronenemittermaterial mit niedriger Austrittsarbeit besteht. Anstelle eines Hohlzylinders 63 kann auch eine Tablette verwendet werden. Um das Kathodenrohr 61 kann ein Heizer 64 angebracht sein, der die Temperatur des Elektronenemittermaterial 63 erhöht, um die Freisetzung von Elektronen zu starten. Das Elektronenemittermaterial 63 emittiert dadurch Elektronen, die das durch die Hohlkathode strömende Gas ionisieren, so dass sich ein Kathodenplasma ausbildet. Durch die Öffnung 65 an der Stirnseite der Hohlkathode werden die Entladungselektronen des Plasmas extrahiert.
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Im Betrieb wird die segmentierte Anode 4 bzw. jedes der Anodensegmente 41 mit einem positiven Anodenpotenzial belegt, so dass die Elektronen aufgrund des zwischen der Elektronenquelle 6 und der segmentierten Anode 4 bewirkten elektrischen Felds in Richtung der Anode 4 beschleunigt werden. Aufgrund der Bewegung der Elektronen und des aufgrund der Magnetfeldeinrichtung 5 radial wirkenden Magnetfelds werden die Elektronen in tangentialer Richtung abgelenkt und so in eine Kreisbahn gezwungen und dort weiter beschleunigt.
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Nahe des Abschlusselements 23 sind eine oder mehrere Gaszuführungen 7 vorgesehen, über die ein Trägergas, wie z.B. Xenon oder Krypton, in den Beschleunigungskanal 3 nahe oder an dem Abschlusselement 23 eingeleitet werden kann. Der Massenstrom des zugeführten Trägergases bestimmt den Massenstrom von Gasionen in dem Beschleunigungskanal 3.
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Wird über die Gaszuführungen 7 ein Trägergas in den Beschleunigungskanal 3 zugeführt, kollidieren die beschleunigten Elektronen mit Gasatomen und ionisieren diese. Die ionisierten Gasatome werden durch das positive Anodenpotential der Anode 4 abgestoßen und in Richtung der Austrittsstirnseite, die eine Austrittsöffnung des Beschleunigungskanals 3 darstellt, ausgestoßen. Dabei werden die Trägergasionen beschleunigt und führen zu einer Schubkraft, die als Antriebskraft genutzt werden kann.
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In einer Ausführungsform wird die Anode 4 nahe des Abschlusselement 23 durch die Gaszuführungen 7 gehalten. Die Gaszuführungen 7 stellen Rohrleitungen dar, die das Trägergas in den Beschleunigungskanal 3 einleiten. Die Gaszuführungen 7 sind vorzugsweise als metallische Rohre oder Rohre aus einem anderen elektrisch leitfähigen Material ausgebildet, die das jeweilige Anodensegment 41 im Inneren des Beschleunigungskanals 3 so halten, dass dieses insbesondere die Innenflächen des Beschleunigungskanals 3 nicht berührt. Vorzugsweise ist jedes Anodensegment 41 von einer Gaszuführung 7 gehalten.
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Weiterhin können die Gaszuführungen 7 so angeordnet sein, dass die Einleitung des Trägergases bezüglich der Ausstoßrichtung der ionisierten Gasatome hinter den Anodensegmenten 41 angeordnet oder durch das Anodensegment 41 geführt sein kann.
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Über die jeweilige Gaszuführung 7 kann weiterhin über eine entsprechende Spannungsquelle 8 das Anodenpotential für das Anodensegment 41 angelegt werden, ohne dass eine zusätzliche elektrische Versorgungsleitung hin zu dem betreffenden Anodensegment 41 vorgesehen werden muss. Die Spannungsquellen 8 für die Anodensegmente 41 werden über eine Steuereinheit 10 angesteuert, um jeweils ein vorgegebenes Anodensegmentpotenzial U1, U2, U3 entsprechend einer gewünschten Gesamtschubkraft und einer gewünschten Schubrichtung einzustellen.
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Wie insbesondere in 1 ersichtlich können die Anodensegmente 41 mit einem Hohlraum 42 ausgebildet sein, der das zugeführte Trägergas innerhalb des Anodensegments 41 verteilt.
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Der Hohlraum 42 kann zu Auslassöffnungen 43 in dem Anodensegment 41 führen. Die Auslassöffnungen 43 können seitlich der Anodensegmente 41 angeordnet sein, so dass eine ununterbrochene Fläche des Anodensegments 41 in Richtung der stirnseitigen Öffnung der Austrittsstirnseite 32 des Beschleunigungskanals 3 weist.
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Die Auslassöffnungen 43 sind möglichst gleich verteilt über die gesamte Umfangsrichtung des betreffenden Anodensegments 41 angeordnet. Die seitliche Anordnung der Auslassöffnungen 43 an dem jeweiligen Anodensegment 41 ermöglicht, dass das Trägergas in radialer Richtung in den Beschleunigungskanal 3 ausgestoßen wird, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Trägergases um das jeweilige Anodensegment 41 und in dem Beschleunigungskanal 3 in Querschnittsrichtung zu erreichen. Die Anodensegmente 41 können bezüglich ihrer tangentialen Richtung einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
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Alternativ können die Auslassöffnungen 43 auch in axialer Richtung A an den Anodensegmenten 41 vorgesehen sein und das Trägergas in axialer Richtung A in den Beschleunigungskanal einzuleiten.
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In Verbindung mit 2 ist eine Querschnittsansicht durch den Beschleunigungskanal 3 dargestellt, bei dem in Richtung der Anodenstirnseite 31 des Beschleunigungskanals 3 geblickt wird. Man erkennt im Beschleunigungskanal 3 angeordnete segmentierte Anoden 4 mit drei Anodensegmenten 41, die voneinander elektrisch isoliert sind.
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Die Segmentierung der Anodensegmente ist vorzugsweise auf 120° ausgelegt, um eine Schubvektorsteuerung in 2 Raumrichtungen zu ermöglichen. Die Anode 4 kann jedoch auch mit zwei oder einer größeren Anzahl von Anodensegmenten 41 realisiert werden.
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Weiterhin können die Gaszuführungen 7 mit variabel einstellbaren Ventilen 9 versehen sein, um den Massenstrom des Trägergases durch die jeweilige Gaszuführung zu steuern.
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Zum Betrieb des Hall-Effekt-Antriebssystems kann die Steuereinheit 10 weiterhin die Ventile 9 ansteuern, um in den Bereichen des Beschleunigungskanals (Ringsegmenten), die durch die Positionen der Einleitungen des Trägergases definiert sind, unterschiedliche Massenströme des Trägergases vorzugeben.
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Die Schubkraft ergibt sich als Produkt aus dem Massenstrom der ionisierten Gasatome und deren Geschwindigkeiten. Das zwischen der Elektronenquelle 6 und der segmentierten Anode 4 bewirkte elektrische Feld führt zur entsprechenden Beschleunigung der ionisierten Gasatome und beeinflusst deren Austrittsgeschwindigkeit, während der Massenstrom der Gasionen im Wesentlichen durch den Massenstrom des zugeführten Trägergases eingestellt wird.
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Die Elektronenquelle 6 dient als Kathode, während die Anodensegmente 41 als Anode dienen, so dass das elektrische Feld von der Austrittsstirnseite 32 des Beschleunigungskanals 3 zur Anode 4 verläuft. Bei unterschiedlichen Anodensegmentpotentialen an den Anodensegmenten 41 variiert die Stärke des elektrischen Feldes entlang der tangentialen Richtung innerhalb des Beschleunigungskanals 3, was bereichsweise (segmentweise) zu unterschiedlichen Beschleunigungskräften auf die ionisierten Gasatome führt, die somit - gleichbleibende Massenströme über den Querschnitt des gesamten Beschleunigungskanals 3 angenommen - mit unterschiedlichen Austrittsgeschwindigkeiten den Beschleunigungskanal 3 verlassen. Dadurch ist der ausgestoßene lonenstrom bezüglich der Flächenrichtung der Austrittsstirnseite 32 inhomogen und führt somit zu einem Gesamtschubvektor, dessen Richtung von der axialen Richtung des Beschleunigungskanals abweicht. Die Richtung des Gesamtschubvektors ergibt sich aus den Anodensegmentpotentialen, die an die Anodensegmente 41 angelegt werden.
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Alternativ oder zusätzlich ermöglichen die separaten Gaszuführungen 7 zu den Anodensegmenten 41 unterschiedliche Gasmassenströme entlang der Umfangsrichtung in dem Beschleunigungskanal 3, so dass auch die Anzahl der ionisierten bzw. ionisierbaren Gasatome sich inhomogen entlang der Flächenrichtung der Austrittsstirnseite 32 verteilt. Auch dadurch können die Schubkraftkomponenten jedes Bereichs des Beschleunigungskanals inhomogen über die Flächenrichtung der Austrittsstirnseite 32 des Beschleunigungskanals 3 unterschiedlich eingestellt werden, so dass ein geneigt zur axialen Richtung des Beschleunigungskanals 3 wirkender Gesamtschubvektor erzielt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hall-Effekt-Antriebssystem
- 2
- Ausstoßkörper
- 21
- Außenzylinder
- 22
- Mittensteg
- 23
- Abschlusselement
- 3
- Beschleunigungskanal
- 31
- Anodenstirnseite
- 32
- Austrittsstirnseite
- 4
- segmentierte Anode
- 41
- Anodensegmente
- 42
- Hohlraum
- 43
- Auslassöffnungen
- 5
- Magnetfeldeinrichtung
- 6
- Elektronenquelle
- 61
- Kathodenrohr
- 62
- Gasanschluss
- 63
- Hohlzylinder
- 64
- Heizer
- 65
- Öffnung der Hohlkathode
- 7
- Gaszuführungen
- 8
- Spannungsquelle
- 9
- Ventile
- 10
- Steuereinheit
