JP7171699B2 - Field emission propulsion system and method of calibration and operation thereof - Google Patents
Field emission propulsion system and method of calibration and operation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP7171699B2 JP7171699B2 JP2020505447A JP2020505447A JP7171699B2 JP 7171699 B2 JP7171699 B2 JP 7171699B2 JP 2020505447 A JP2020505447 A JP 2020505447A JP 2020505447 A JP2020505447 A JP 2020505447A JP 7171699 B2 JP7171699 B2 JP 7171699B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- extraction electrode
- field emission
- ion
- current
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03H—PRODUCING A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03H1/00—Using plasma to produce a reactive propulsive thrust
- F03H1/0037—Electrostatic ion thrusters
- F03H1/005—Electrostatic ion thrusters using field emission, e.g. Field Emission Electric Propulsion [FEEP]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Microwave Tubes (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
本発明は、宇宙機のための電界放出推進に関する。更に、本発明は、電界放出推進の動作方法に関する。 The present invention relates to field emission propulsion for spacecraft. Further, the present invention relates to a method of operating field emission propulsion.
宇宙機のための推進技術は、例えば化学推進、冷ガス推進、ガスイオン推進、プラズマ推進など、複数の異なった技術が知られている。これらの推進技術は、物理上又は効率上の理由により、小型衛星に対して十分な小型化ができないという点で不利である。しかしながら、超小型衛星の使用が増加すると、高効率の適当な推進技術を提供する必要が生じる。具体的には、電界放出推進が、その数千秒という非常に高い比推力ゆえに、超小型衛星での使用に特に適している。 A number of different propulsion techniques are known for spacecraft, such as chemical propulsion, cold gas propulsion, gas ion propulsion, and plasma propulsion. These propulsion technologies are disadvantageous in that they cannot be sufficiently miniaturized for small satellites for physical or efficiency reasons. However, as the use of microsatellites increases, the need arises to provide suitable propulsion technology with high efficiency. Specifically, field emission propulsion is particularly suitable for use in microsatellites because of its very high specific impulse of several thousand seconds.
一例として、非特許文献1に、複数の液体金属イオン放出器を備えた液体金属イオン源を使用する電界放出推進が開示されている。引出電極を、全液体金属イオン放出器に共通の1つしか使用していないため、個々の放出器を個別制御することができない。 As an example, Non-Patent Document 1 discloses field emission propulsion using a liquid metal ion source with multiple liquid metal ion emitters. Since only one extraction electrode, which is common to all liquid metal ion emitters, is used, individual emitters cannot be individually controlled.
更に、製造公差に起因して、個々の放出器が同時に点火せず、無制御のシーケンスで点火する。更に各液体金属イオン放出器は個々の放出挙動を有しており、その結果、その液体金属イオン放出器の電界装置からは、通例、予測不能な推力ベクトルが発生する。 Furthermore, due to manufacturing tolerances, individual emitters do not fire simultaneously, but in an uncontrolled sequence. In addition, each liquid metal ion emitter has an individual emission behavior such that the electric field device of that liquid metal ion emitter typically produces an unpredictable thrust vector.
この他に、非特許文献2により、超小型人工衛星のための電界放出推進システムが発表されている。
In addition, Non-Patent
本発明の目的は、超小型衛星での使用に適し、高効率を実現し、低損失で動作する電界放出推進システム及びその動作方法を提供することである。それに加えて、推力の可変範囲が数桁に及ぶことが求められる。本発明の他の目的は、推進システムの制御された動作を可能にするために、点火シーケンスを制御し、ばらつきのある推力ベクトルを補償すること、あるいは、推力ベクトルの能動制御を可能にすることである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a field emission propulsion system and method of operation suitable for microsatellite use, achieving high efficiency and operating with low losses. In addition, a variable range of thrust over several orders of magnitude is required. It is another object of the present invention to control the firing sequence to compensate for varying thrust vectors or to allow active control of the thrust vector in order to allow controlled operation of the propulsion system. is.
これらの目的は、請求項1に記載の電界放出推進システムの動作方法、電界放出推進システムの較正方法、及び従属請求項に記載の電界放出推進システムの動作方法により実現される。 These objects are achieved by a method of operating a field emission propulsion system according to claim 1, a method of calibrating a field emission propulsion system and a method of operating a field emission propulsion system according to the dependent claims.
他の実施形態は、従属請求項に記載されている。 Other embodiments are described in the dependent claims.
一実施形態によると、宇宙機のための電界放出推進システムが提供され、上記電界放出推進システムは、
制御ユニットと、
複数の電界放出推進ユニットを有する推進組立体であって、上記電界放出推進ユニットが、複数のイオン放出器を有するイオン源と、上記イオン放出器と関連付けられ電界装置内に配置された引出電極とを備える、推進組立体と、
上記制御ユニットによって上記引出電極を個々の引出電極電圧で制御するために、上記引出電極にそれぞれ割り当てられる、複数の引出電極電圧源と、を備える。
According to one embodiment, a field emission propulsion system for a spacecraft is provided, the field emission propulsion system comprising:
a control unit;
A propulsion assembly having a plurality of field emission propulsion units, said field emission propulsion units comprising an ion source having a plurality of ion emitters and an extraction electrode associated with said ion emitters and disposed within an electric field device. a propulsion assembly comprising:
a plurality of extraction electrode voltage sources respectively assigned to the extraction electrodes for controlling the extraction electrodes with individual extraction electrode voltages by the control unit.
上述の電界放出推進システムは、複数のイオン放出器からなる電界装置を含み、各イオン放出器には、1つの引出電極が割り当てられている。イオン放出器には、共通の放出器電圧又は共通の放出器電位が割り当てられ得る一方で、引出電極は互いに絶縁され、個々に調整可能な引出電極電圧及び個々に調整可能な引出電極電位を有する引出電極電圧源によって、それぞれ制御され得る。 The field emission propulsion system described above includes an electric field device consisting of a plurality of ion emitters, each ion emitter being assigned an extraction electrode. The ion emitters can be assigned a common emitter voltage or a common emitter potential, while the extraction electrodes are isolated from each other and have individually adjustable extraction electrode voltages and individually adjustable extraction electrode potentials. Each can be controlled by an extraction electrode voltage source.
追加として、上記制御ユニットは、上記イオン放出器とそれに関連付けられた上記引出電極の間の電界の電界強度を、所定のイオン電流レベルに対応する特定の引出電極電圧となるよう調整するように構成され得る。この特定の引出電極電圧は、少なくとも1つの特定の推進ユニットに対して、その推進ユニットの電流-電圧特性を測定する較正方法によって決定される。この較正方法では、イオン放出器を通過する放出器電流を、他の各推進ユニットを同時に非作動にした状態で、引出電極とイオン放出器の間を様々な電圧差にして測定することによって、各推進ユニットの電流-電圧特性を測定し、所定のイオン電流レベルに対応する放出器電流が生成されるように、上記引出電極電圧又は引出電極電位を調整する。 Additionally, the control unit is configured to adjust the electric field strength of the electric field between the ion emitter and the associated extraction electrode to a particular extraction electrode voltage corresponding to a predetermined ion current level. can be This particular extraction electrode voltage is determined for at least one particular propulsion unit by a calibration method that measures the current-voltage characteristics of that propulsion unit. In this calibration method, by measuring the emitter current through the ion emitter at various voltage differences between the extraction electrode and the ion emitter while simultaneously deactivating each of the other propulsion units, The current-voltage characteristics of each propulsion unit are measured and the extraction electrode voltage or potential is adjusted to produce an emitter current corresponding to a predetermined ion current level.
従って、上述の較正方法によって、電界放出推進ユニットの引出電極の個別制御が可能になる。この方法では、各引出電極とそのイオン放出器の間の電圧差を変化させ、それと同時に放出器電圧源からの電流を測定し、その目的は、対応するイオン放出器の特性の測定である。この結果、イオン放出器の各々ごとに、電圧に依存するイオン電流を決定できるようになるので、各引出電極電圧又は各引出電極電位をそれぞれ調整することによって、所望のイオン電流レベルを明確に設定することができる。従って、電界装置内にある各イオン放出器に、同一の放出器電圧(同一の放出器電位を有する)を割り当てることができ、個々のイオン放出器のイオン電流をそれぞれ調整するには、そのイオン放出器に割り当てられている引出電極が個々に制御され得る。各イオン放出器は同一の電位にあるため、同一の放出器電圧源又は共通の電位源で動作でき、それによって高電圧生成時の損失が低減され、システム全体の設置スペースと質量が低減される。代替として、各引出電極に対する引出電極電圧源の互いの接続と、イオン放出器に対する接続が、それらの正電位の端子によって行われ得る。やはり引出電極を個別制御することによって、推進組立体の推力及び推力方向を、より正確に調整することが可能になる。 Thus, the calibration method described above allows individual control of the extraction electrodes of field emission propulsion units. In this method, the voltage difference between each extraction electrode and its ion emitter is varied while the current from the emitter voltage source is measured for the purpose of measuring the properties of the corresponding ion emitter. As a result, a voltage dependent ion current can be determined for each of the ion emitters, so that the desired ion current level can be specifically set by adjusting each extraction electrode voltage or each extraction electrode potential, respectively. can do. Thus, each ion emitter in the field device can be assigned the same emitter voltage (having the same emitter potential), and to adjust the ion current of each individual ion emitter, the ion The extraction electrodes assigned to the emitters can be individually controlled. Since each ion emitter is at the same potential, it can operate from the same emitter voltage source or a common potential source, thereby reducing losses in high voltage generation and reducing overall system footprint and mass. . Alternatively, the connection of the extraction electrode voltage sources to each extraction electrode to each other and to the ion emitter can be made by their positive potential terminals. Individual control of the extraction electrodes also allows for more precise adjustment of the thrust and thrust direction of the propulsion assembly.
更に、上記イオン放出器のうちの1つ、幾つか又は全てから流れる電流、及び/又は上記引出電極へと流れる電流を測定するように構成された電流測定ユニットが、提供され得る。 Furthermore, a current measuring unit may be provided, arranged to measure the current flowing from one, some or all of said ion emitters and/or to said extraction electrode.
一実施形態によると、上記引出電極のうちの少なくとも1つは、2つ、3つ、4つ又は5つ以上の絶縁された引出電極セグメントで形成され得、これらの引出電極セグメントは、まとまって特に環状の引出電極を形成する。上記引出電極電圧源は、放出される上記イオンビームの所定の方向が動作中に調整されるように、上記引出電極セグメントに個々のセグメント電圧を提供するように構成され、並びに/或いは、上記引出電極セグメントに個々のセグメント電圧を提供する目的で、別個のセグメント電圧源が、上記イオンビームの所定の方向が動作中に調整されるように、複数の引出電極セグメントに提供される。 According to one embodiment, at least one of said extraction electrodes may be formed of 2, 3, 4 or 5 or more insulated extraction electrode segments, which are collectively In particular, an annular extraction electrode is formed. The extraction electrode voltage source is configured to provide individual segment voltages to the extraction electrode segments such that a predetermined direction of the emitted ion beam is adjusted during operation, and/or For the purpose of providing individual segment voltages to the electrode segments, separate segment voltage sources are provided to the extraction electrode segments such that the predetermined direction of the ion beam is adjusted during operation.
好ましくは、各引出電極は、複数の絶縁された引出電極セグメントからなり、これらの引出電極セグメントは、異なるセグメント電圧で制御され得る。個々のセグメント電圧のレベルは、印加すべき引出電極電圧又は印加すべき引出電極電位をベースにしている。 Preferably, each extraction electrode consists of a plurality of insulated extraction electrode segments, which can be controlled with different segment voltages. The level of the individual segment voltages is based on the extraction electrode voltage to be applied or the extraction electrode potential to be applied.
具体的には、セグメント電圧は、別個のセグメント電圧源か、各引出電極に割り当てられた引出電極電圧を分圧することによりセグメント電圧を生成する分圧器か、引出電極セグメントの調整可能な直列抵抗器かのいずれかによって、調整され得る。 Specifically, the segment voltages may be either a separate segment voltage source, a voltage divider that produces segment voltages by dividing the extraction electrode voltage assigned to each extraction electrode, or an adjustable series resistor in the extraction electrode segment. can be adjusted by either
これにより、得られる推力ビームの、部品公差などに起因した動作中に生じ得る位置合わせ不良を、補償することが可能になる。互いに異なるセグメント電圧の選択が可能であるため、推進ユニットの部品公差の要件は大幅に緩和され得る。というのは、得られる推力ビームの位置合わせ誤差又は引出電極に対するイオン放出器の幾何学的な位置合わせ誤差が能動的に補償され得るからである。 This allows compensating for possible misalignment of the resulting thrust beam during operation due to component tolerances and the like. The ability to select segment voltages that are different from each other can greatly relax the component tolerance requirements of the propulsion unit. This is because misalignment of the resulting thrust beam or geometric misalignment of the ion emitter with respect to the extraction electrode can be actively compensated for.
一定の間隔で上記較正プロセスを繰り返すことにより、長期動作中、個々のイオン放出器の望ましくないイオン放出挙動の変化を検出し、必要に応じて補償し得る。 By repeating the above calibration process at regular intervals, undesirable changes in the ion emission behavior of individual ion emitters can be detected and compensated for if necessary during long term operation.
更に、中和器が、制御可能な強度の電子流を供給するために提供され得る。 Additionally, a neutralizer may be provided to provide an electron current of controllable intensity.
一実施形態によると、上記推進組立体の上記イオン源は、液体又は液化可能な導電性の燃料のための燃料タンクを備え得、上記燃料は、電界イオン化のため、各上記引出電極に面する上記イオン放出器の先端で放出され得る。 According to one embodiment, the ion source of the propulsion assembly may comprise a fuel tank for a liquid or liquefiable electrically conductive fuel, the fuel facing each of the extraction electrodes for field ionization. It can be ejected at the tip of the ion emitter.
好ましくは、上記引出電極は、上記イオン放出器の延長方向に対して同心に配置された中央開口を備えた環状の形をなす。 Preferably, said extraction electrode is annular in shape with a central opening arranged concentrically with respect to the direction of extension of said ion emitter.
一実施形態によると、上記引出電極は、引出プレートによって支持され、互いに絶縁され得る。上記引出プレートは、非導電材料でできていることが好ましい。 According to one embodiment, the extraction electrodes may be supported and insulated from each other by an extraction plate. The extraction plate is preferably made of non-conductive material.
更に、各上記引出電極電圧源は、調整可能な引出電極電圧を提供するために、調整可能な分圧器を有し得る。 Further, each extraction electrode voltage source may have an adjustable voltage divider to provide an adjustable extraction electrode voltage.
好ましくは、上記引出電極のうちの1つ、少なくとも1つ、幾つか又は各々が、全周囲又は部分的な周囲に沿って、上記イオン放出器の方向に突出する導電性の第1の遮蔽構造を備え、並びに/或いは、上記引出電極のうちの1つ、少なくとも1つ又は各々が、全周囲又は部分的な周囲に沿って、上記イオン放出器とは反対側の方向に突出する導電性の第2の遮蔽構造を備える。 Preferably, one, at least one, some or each of said extraction electrodes is a conductive first shielding structure projecting along its entire or partial perimeter in the direction of said ion emitter. and/or one, at least one or each of said extraction electrodes is a conductive A second shielding structure is provided.
上述の方法は、共通の放出器電極と個別の引出電極とを備えた電界放出推進システムをベースにしており、個別の引出電極は、個々の引出電位により個別制御され得る。 The method described above is based on a field emission propulsion system with a common emitter electrode and individual extraction electrodes, where the individual extraction electrodes can be individually controlled by individual extraction potentials.
他の態様によると、上述の電界放出推進システムの較正方法が提供され、上記複数の電界放出推進ユニットの各々ごとに、上記イオン放出器とそれに関連付けられた上記引出電極との間の電界の電界強度が、調整すべき所定のイオン電流に対応する引出電極電圧となるよう設定され得、この引出電極電圧は、上記電界放出推進ユニットの電流-電圧特性と、上記複数の推進ユニットのうちの対応する推進ユニットの上記調整すべき所定のイオン電流とから得られ、上記方法は、
上記電界放出推進ユニットの各々ごとに、電流-電圧特性を測定するステップであって、上記電界放出推進ユニットの上記イオン放出器を通過する放出器電流を、残りの電界放出推進ユニットを同時に非作動にした状態、又は一定の電流で動作させた状態で、様々な引出電極電圧で測定する、ステップと、
上記調整すべき所定のイオン電流に対応するそれぞれの上記電界放出推進ユニットの放出器電流を生成するために、上記電界放出推進ユニットの各々ごとに、それぞれ上記電流-電圧特性及び上記所定のイオン電流に応じて、上記引出電極電圧を設定するステップと、を含む。
According to another aspect, there is provided a method of calibrating a field emission propulsion system as described above, wherein for each of said plurality of field emission propulsion units, an electric field between said ion emitter and said extraction electrode associated therewith. The intensity may be set to an extraction electrode voltage corresponding to a predetermined ion current to be adjusted, the extraction electrode voltage being determined by the current-voltage characteristics of the field emission propulsion unit and the corresponding ones of the plurality of propulsion units. and the predetermined ion current to be adjusted of the propulsion unit, the method comprising:
measuring current-voltage characteristics for each of said field emission propulsion units, comprising measuring emitter current through said ion emitters of said field emission propulsion units while simultaneously deactivating the remaining field emission propulsion units; measuring at various extraction electrode voltages while at or operating at a constant current;
said current-voltage characteristic and said predetermined ion current for each said field emission propulsion unit, respectively, to generate an emitter current of said respective field emission propulsion unit corresponding to said predetermined ion current to be adjusted; and setting the extraction electrode voltage according to.
他の態様によると、上述の電界放出推進システムの動作方法が提供され、上記複数の電界放出推進ユニットの各々ごとに、上記イオン放出器とそれに関連付けられた上記引出電極との間の電界の電界強度が、調整すべき所定のイオン電流に対応する引出電極電圧に調整可能であり、この引出電極電圧は、上記複数の電界放出推進ユニットのうちの対応する推進ユニットの電流-電圧特性及び上記調整すべき所定のイオン電流から得られ、上記電界放出推進システムの所定の推力ベクトルの設定が、その所定の推力ベクトルが上記電界放出推進ユニットからの上記イオン電流の合算として生じるように各上記電界放出推進ユニットを個々の引出電極電圧で制御することによって行われる。 According to another aspect, there is provided a method of operating the field emission propulsion system described above, wherein for each of the plurality of field emission propulsion units, the electric field between the ion emitter and the associated extraction electrode is: The intensity is adjustable to an extraction electrode voltage corresponding to a predetermined ion current to be adjusted, the extraction electrode voltage being determined by the current-voltage characteristics of the corresponding one of said plurality of field emission propulsion units and said adjustment. A predetermined thrust vector of the field emission propulsion system is derived from a predetermined ion current to be generated from each of the field emission propulsion systems such that the predetermined thrust vector results from the sum of the ion currents from the field emission propulsion units. This is done by controlling the propulsion units with individual extraction electrode voltages.
以下の図面は、様々な実施形態の詳細な説明を提供する。 The following drawings provide detailed descriptions of various embodiments.
図1は、電界放出推進システム1の構造を概略的に示している。電界放出推進システム1は、推進組立体2、中和器3、及び制御ユニット4を備える。図2は、推進組立体2の詳細断面図である。
FIG. 1 schematically shows the structure of a field emission propulsion system 1. As shown in FIG. A field emission propulsion system 1 comprises a
図2の断面図に詳細に示されているように、推進組立体2はイオン源22のための加熱ユニット21を備え、イオン源22は、燃料223を有する燃料タンク221と、その燃料タンク221に電気的且つ流体的に接続されたイオン放出器222と、を備える。加熱ユニット21は、燃料タンク221内の燃料を液体状態にし、それを液体に保っておく働きをする。加熱ユニット21は、制御ユニット4の一部分としての加熱制御器41から電力が供給され、この加熱制御器41によって温度制御され得る。
As shown in detail in the cross-sectional view of FIG. 2, the
燃料タンク221は、例えばタンタル、レニウム、タングステン、グラファイト又はチタンなどの導電材料でできている。図2及び図3における推進ユニット23の詳細断面図に示されているが、イオン放出器222から電界イオン化を行うために、このイオン放出器222は、形状が特に針状、円錐又は角錐の先端を有するように構成され、導電性の液体燃料223を燃料タンク221から送り出す装置又は構成を備える。具体的には、先端まで内部に延びる流体管路224が設けられ得、この流体管路224が、イオン放出器222から電界イオン化を行うために、例えば毛細管効果などによって供給された導電性の液体燃料を、燃料タンク221から放出する。代替として、イオン放出器222は、複数の管路を有する多孔状のものであってもよく、この多孔が開口していることで、燃料223はイオン放出器222の先端まで供給され得る。イオン放出器222は、タンタル、タングステン、レニウム、チタン又はその他の耐熱性、即ち高融点の金属で形成され得る。
上記燃料は、毛細管効果によって、イオン放出器222の流体管路224を通過する。燃料の材料としては、導電性の液体又は低融点金属、例えばガリウム、インジウム、ビスマス、鉛、金などが考慮され得る。
The fuel passes through the
各イオン放出器222の先端の上方には、それぞれの引出電極24が存在し、その引出電極24は、イオン放出器222の先端とほぼ同軸の中央開口241を有する。引出電極24は、好ましくは、引出プレート25によって支持され、例えば非導電材料で形成された引出プレート25によって、互いに絶縁される。
Above the tip of each
燃料タンク221は、イオン放出器222に電気的に接続され、放出器電圧供給源42から高電位を得る。この放出器電圧供給源42は調整可能であり得、放出器電圧又は放出器電位を固定値に設定する。
各引出電極24は、制御ユニット4の一部分である制御可能な引出電極電圧源43に、個々に接続される。これらの引出電極電圧源43は、個々に調整可能になっている。これは、個々の引出電極電圧を設定するため、従って、推進ユニット23の各々ごとに、イオン放出器222と引出電極24の間の個々の電界強度を設定するためである。引出電極24の各々ごとに引出電極電圧源43を分離する代替として、共通の1つの引出電極電圧源43が提供され得、引出電極24の互いに異なる電圧が、それぞれに対応して割り当てられた分圧器によって設定され得る。引出電極24ごとに個々の引出電極電圧を設定する他の選択肢も考案され得る。
Each
制御ユニット4の構成は特に、引出電極24に対応して割り当てられた個々のイオン放出器222からのイオン放出の点火タイミング及びレベルが制御され得るように、その引出電極24の引出電極電圧又は引出電極電位を、個々に制御するようになっている。従って、個々のイオン放出器222をオン/オフでき、イオン放出器222の各々ごとに異なった放出電流を制御することができる。放出器電位と引出電位の間の電位差は、通常+数1000ボルトである。
The configuration of the control unit 4 is specifically designed so that the ignition timing and level of ion emission from the
動作中は、正に帯電した燃料イオンからの放出器イオン電流が推進ユニット23から放出され、そのイオン電流に起因して推進システム1が負に帯電するため、通常は中和器3によって電子流が生成、放出される。中和器3は、例えば、それ自体は周知の形で電界放出電子源又は熱電子源として構成され得る。このため、制御ユニット4は、例えば推進システム1全体の電荷を可能な限り中性に保つなどのために、それ自体は周知の形で電力を制御し中和器3に供給し得る中和器制御ユニット45を備える。
In operation, an electron current is normally generated by the neutralizer 3 because an emitter ion current from positively charged fuel ions is emitted from the
図4は、引出電極24の配置を平面図で示している。引出電極24は、例えば、イオン放出器222の周りに同心に配置される。引出電極24の中心には、イオン放出器222からイオンビームを放出するために、イオン放出器222と同心に配置されたほぼ円形の開口241が存在する。引出電極24の配列は電界装置として提供され得、その配列では引出電極24は列状に配置され、配置密度を最大限にするために互いにずれている。
FIG. 4 shows the layout of the
引出電極24は、その引出電極24を定位置に保持する引出プレート25上で互いに連結されている。引出プレート25は非導電材料で形成され得、或いは引出電極24が引出プレート25上に絶縁されて取り付けられ得る。引出電極24のうちの1つ、少なくとも1つ、又は各々は、イオン放出器222に向かってその周囲に突出する導電性の第1の遮蔽構造242を備える。この第1の遮蔽構造242は、シェードの原理により、イオン放出器に面した引出プレート25の面に対する、燃料材料の堆積による連続的な被膜を防止する。これにより、動作中における、個々の引出電極24間、及び電極と燃料タンク221の間の、短絡を引き起こすことになる導電経路の形成を防止する。
The
代替又は追加として、引出電極24のうちの1つ、少なくとも1つ、幾つか又は各々は、放出すべきイオンビームに向かってその周囲に突出する導電性の第2の遮蔽構造245を備え得る。この第2の遮蔽構造245は、シェードの原理により、イオン放出器222側とは反対側の引出プレート25の面に対する、燃料材料の堆積による連続的な付着物を防止する。第2の遮蔽構造245は、トーラス状に形成され得る。これにより、動作中における、個々の引出電極24間、及び電極と燃料タンク221の間の、短絡を引き起こすことになる導電経路の形成を防止する。
Alternatively or additionally, one, at least one, some or each of the
更に、引出プレート25は、引出電極24と引出電極24の間に、迷路状又は蛇行状の構造、即ち引出プレート25の表面方向と直交して突出する構造及び/又は陥凹する構造を備え得、これらの構造は、引出プレート25の表面方向に沿って広がり、それによって、シェードの原理により、長期動作中における燃料材料の堆積による連続的な導電性の被膜を防止する。一例として、加熱ユニット21と引出プレート25の間の支持体が、それに対応して迷路状又は蛇行状になった形状又は段差を有し得、これらもやはり、シェードを設けることによって、連続的な被膜を防止する。
Furthermore, the
追加として、導電性のカバープレート27が、イオン放出器側とは反対側の引出プレート25の面に、その引出プレート25と平行に任意選択で取り付けられ得る。具体的には、カバープレート27は、引出電極24の上方にあって、イオン放出器222と引出電極25の配列方向に位置する円形の開口271を備える。この円形の開口271は、具体的には、引出電極25と同じ又はそれより大きい寸法(例えば半径)を、引出プレート25の表面方向に有する。カバープレート27は、引出電極24から絶縁され得る。カバープレート27と引出電極24の間の絶縁は、絶縁スペーサ28によって確保され得、この絶縁スペーサ28は、やはり長期動作中における燃料材料の堆積による連続的な導電性の被膜を防止するために、迷路状又は蛇行状の構造を備える。カバープレート27を設けることは、電位を印加することにより環境中の粒子がイオン放出器222に到達するのを防止できることから有利である。追加として、長期動作中における、スパッタ粒子又は跳ね返ってきた燃料の、引出プレート25の上面への堆積が防止され得る。
Additionally, a
宇宙での動作中、カバープレート27は、推進ユニット23に対する局所的な環境プラズマの影響を防止し得る。これにより、例えば環境プラズマからの自由/熱電子がイオン放出器222へ引き寄せられることがなくなる。こういった電子は、イオン放出器に損傷を与える可能性がある。更に、カバープレート27の電位により、かかる副次的な電子流によって放出器電流が誤って測定されることがなくなる。
During operation in space,
制御ユニット4はまた、引出電極電圧源へと流れる電流、又は中和器3から流れてくる電流を測定するために、電流測定ユニット44を備える。
The control unit 4 also comprises a
推進システム1を動作させるには、イオン放出器222から出るイオンビームの推力ベクトルの設定を、均等な又は定義付けた推力ベクトルで行うことが望ましい。部品及び組立の公差があるため、同一の引出電極電圧を印加しても、様々に異なる推力ベクトルが発生する。
In order to operate the propulsion system 1, it is desirable to set the thrust vector of the ion beam emitted from the
従って、イオンビームの強度を定義付けた形で制御する方法が提供される。この方法は、引出電極電圧か、引出電極電位か、引出電極24とそれに関連付けられたイオン放出器222の間の電圧差か、のいずれかを変化させることによって、イオン放出器222とそれに割り当てられた引出電極24の間における電界の電界強度を、定義付けた形で個別調整することで実行される。引出電極電圧を設定するには、図5のフローチャートに示されている方法が提供される。
Accordingly, a method is provided for controlling the intensity of an ion beam in a defined manner. This method assigns
ステップS1で、推進ユニット23のうちの1つを選択する。ステップS2で、選択された推進ユニット23の電流-電圧特性グラフを測定する。この電流-電圧特性は、それぞれ対応する推進ユニット23の引出電極電位と放出器電位の間の電圧差を通過する電流の特性を表し、この電流は、引出電極電圧で設定されたその推進ユニット23の電界強度で発生するものである。電流-電圧特性の測定は、測定対象以外の推進ユニット23が非作動の状態で、或いはそれらの推進ユニット23が一定(既知)の電流で動作している状態(即ち作動状態)で、電流測定ユニット44が実行し、後者の状態で測定の場合、電流測定ユニット44が測定するイオン電流レベルは、作動状態にある全ての推進ユニット23のものになる。イオン電流レベルの測定は、放出器電圧供給源42から流れる電流、又はイオン源へと流れる電流を測定することによって行う。測定対象の推進ユニット23のイオン電流は、イオン源へと流れる測定電流から、他の推進ユニット23の既知のイオン電流を差し引いたものに、ほぼ対応する(即ち、測定対象外の推進ユニット23が作動状態の場合)。つまり、残りの推進ユニット23が既知の電流で動作しているならば、各推進ユニット23のイオン電流は、検出された電流から残りの推進ユニット23の電流を減算することにより決定され得る。測定ごとに、測定対象の推進ユニット23だけが作動状態にある場合は、測定電流は、放出器電位と引出電極電位の間の印加電界強度又は印加電圧差におけるイオン電流に対応する。従って、推進ユニット23の各々ごとに、電流-電圧特性が決定され得る。図6は、かかる電流-電圧特性グラフの例を示す。
At step S1, one of the
ステップS3で、全ての推進ユニット23が測定完了したかどうかをチェックする。完了した場合は(選択肢:はい)引き続きステップS4を実行し、完了していない場合はステップS1に戻り、まだ測定していない次の推進ユニット23を測定する。このようにして、推進ユニット23の各々ごとに、電流-電圧特性を記録する。
In step S3, it is checked whether all
ステップS4で、推進ユニット23の各々ごとに、引出電極電圧を制御して、所望のイオン電流強度に対応する電界強度を設定する。
In step S4, for each
更に、図4を、図7a~図7cの様々な図と併せて参照すると、引出電極24がセグメントに分割され得る。これらの引出電極セグメント243は、例えば間隔を空けるなどによって互いに絶縁されており、組み立てられた状態で円形の引出電極24を形成する。引出電極セグメント243は、図7a~7cの実施形態に従って配置することが可能であり、各実施形態では、引出電極24が、4つの同一の引出電極セグメント243に分割され(図7a参照)、2つの同一の引出電極セグメント243に分割され(図7b参照)、3つの引出電極セグメント243に分割される(図7c参照)。引出電極24の個々の引出電極セグメント243のところでセグメント電圧を変化させることにより、イオン放出器222によって放出されるイオンビームの非対称性、即ち、イオン放出器222と引出電極24との位置合わせに対するイオンビームの経路の傾斜が、補償され得る。かかる非対称性は、推進ユニット23の部品公差及び製造公差に起因する。
Further, referring to Figure 4 in conjunction with the various views of Figures 7a-7c, the
引出電極がセグメントに分割されている場合、上述の較正方法は、最初に、各引出電極セグメントに、測定に必要な引出電極電圧を印加することによって実行され得る。 If the extraction electrode is divided into segments, the calibration method described above can be performed by first applying to each extraction electrode segment the extraction electrode voltage required for the measurement.
非対称性が、例えば上記の較正方法の間、又はそれとは別個の手順などで判定され得る。この目的のために、各引出電極セグメント243は、別個の電流測定機能を備え得る。各推進ユニット23が電流-電圧特性を決定するために次々に測定されて、イオンビームが形成される間、1つ又は複数の特定の引出電極電圧で、各引出電極セグメント243を通過する寄生電流が測定される。例えば、最も大きい電流が測定された引出電極セグメント243は、その方向にイオンビームを最も強く偏向する引出電極セグメント243に対応し、従ってこの引出電極セグメント243は、イオンビームの最も近くに配置されている。これで、所望の引出電極電圧(又は所望の電界強度)をベースにして、個々のセグメント電圧が制御され得るようになる。
Asymmetry may be determined, for example, during the calibration method described above, or in a separate procedure therefrom. For this purpose, each
推進ユニット23の個々の引出電極セグメント243のうちの一部に印加するセグメント電圧を変化させることにより、それ以外の引出電極セグメント243に対して引出電極電圧を印加しながらも、イオンビームの方向を変化させることもできる。例えば、引出電極セグメント243のうちの一部でセグメント電圧を反復制御することにより、イオンビームの方向を、所望の方向、具体的にはイオン放出器222と引出電極24との配列方向に平行な方向となるよう調整することができる。事前に決定済みの設定引出電極電圧をベースにしてセグメント電圧の一部を反復制御することにより、イオンビームの強度を正確に制御することも、推進ユニット23の部品及び製造の公差を補償することもできる。
By changing the segment voltage applied to some of the individual
代替として、個々のセグメント電圧の平均値が調整すべき引出電極電圧にほぼ一致するように、その調整すべき引出電極電圧によって全てのセグメント電圧が変更され得る。 Alternatively, all segment voltages can be altered by the adjusted extraction electrode voltage such that the average value of the individual segment voltages approximately matches the adjusted extraction electrode voltage.
一例として、個々のセグメント電圧又はイオンビームの方向の制御は、具体的には分圧器を使用して実行され得、それぞれのセグメント電圧は、引出電極電圧から生成される。従って、分圧器、更には調整可能な分圧器によるセグメント電圧は、引出電極電圧源によって生成され得る。引出電極セグメントの各々ごとに個々の電圧源によって個別に制御することも可能である。 As an example, control of the individual segment voltages or direction of the ion beam can be specifically performed using voltage dividers, the respective segment voltage being generated from the extraction electrode voltage. Thus, segment voltages with voltage dividers, even adjustable voltage dividers, can be generated by the extraction electrode voltage source. It is also possible to individually control each of the extraction electrode segments by individual voltage sources.
一例として、図7aの実施形態において、引出電極セグメントのうちの1つ243aで、他の引出電極セグメント243の電流と比較して高い電流が測定される場合、それに対応する、引出電極電圧からのセグメント電圧が低減され得る。この低減は、他の引出電極セグメント243によるイオンビームの燃料イオン引力の方を高めるように、調整可能な直列抵抗器を設定するか、又は調整可能な分圧器を設定することによって行う。その結果、イオンビームは、他の引出電極セグメント243の方に引きつけられるため、対応する引出電極セグメント243aから遠ざかるように偏向される。引出電極セグメント243に割り当てられた可変直列抵抗器、又は引出電極セグメント243に割り当てられた分圧器を適切に較正することにより、それに応じて推進ユニット23は較正され得る。以上のようにして、引出電極24の部品公差及び位置合わせ誤差を補償でき、引出電極セグメント243及びイオン放出器222の製造及び組み立ての精度を引き下げることができるようになる。
As an example, in the embodiment of FIG. 7a, if a high current is measured at one of the extraction electrode segments 243a compared to the current of the other
上述の電界放出推進システムは、推進ユニット23を個別制御することにより動作し得る。推力ベクトルを指定する推力ベクトル制御によって、個々の推進ユニット23のイオン電流が決まる。この個々のイオン電流の制御は、各イオン電流に対応する引出電極電圧を指定することにより行われ、イオン電流に対応する引出電極電圧は、電流/電圧特性から得られる。これにより、総推力強度が各イオンビームの合算によって得られるというだけでなく、所定のモーメントが電界放出推進システムに印加される。このモーメントは、個々の推進ユニットからなる配列と、それぞれに対応するイオンビームによって生じる各推力の強度により得られる。
The field emission propulsion system described above may operate by individually controlling the
1 電界放出推進システム
2 推進組立体
3 中和器
4 制御ユニット
21 加熱ユニット
22 イオン源
23 推進ユニット
24 引出電極
25 引出プレート
27 カバープレート
28 絶縁スペーサ
41 加熱制御器
42 放出器電圧供給源
43 引出電極電圧源
44 電流測定ユニット
45 中和器制御ユニット
221 燃料タンク
222 イオン放出器
223 燃料
224 流体管路
241 引出電極の中央開口
242 第1の遮蔽構造
243 引出電極セグメント
245 第2の遮蔽構造
271 カバープレートの開口
1 field
Claims (13)
制御ユニット(4)と、
複数の電界放出推進ユニット(23)を有する推進組立体(2)であって、前記電界放出推進ユニット(23)が、共通の放出器電圧又は共通の放出器電位が割り当てられた 複数のイオン放出器(222)を有するイオン源と、前記イオン放出器(222)と関連付けられ電界装置内に配置され、相互に電気的に絶縁された引出電極(24)と、を備える、推進組立体(2)と、
前記制御ユニット(4)によって前記引出電極(24)を個別に調整可能な引出電極電圧で制御するために、前記引出電極(24)にそれぞれ割り当てられる、複数の引出電極電圧源(43)と、
を備える電界放出推進システム(1)。 A field emission propulsion system (1) for a spacecraft, comprising:
a control unit (4);
A propulsion assembly (2) comprising a plurality of field emission propulsion units (23), said field emission propulsion units (23) comprising a plurality of ion emitters assigned a common emitter voltage or a common emitter potential. a propulsion assembly (2) comprising an ion source having an ion emitter (222) and mutually electrically insulated extraction electrodes (24) disposed within an electric field apparatus associated with said ion emitter (222) )When,
a plurality of extraction electrode voltage sources (43) respectively assigned to said extraction electrodes (24) for controlling said extraction electrodes (24) with individually adjustable extraction electrode voltages by said control unit (4);
A field emission propulsion system (1) comprising:
前記決定済みの引出電極電圧は、決定された電界放出推進ユニット(23)に対して、その電界放出推進ユニット(23)の電流-電圧特性を測定することによって決定され、
この電流-電圧特性の測定は、前記イオン放出器(222)を通過する放出器電流を、他の各電界放出推進ユニット(23)を同時に非作動にした状態、又は一定の電流で動作させた状態で、様々な電圧で測定することによって行われ、
前記電界放出推進ユニット(23)の放出器電流が、前記所定のイオン電流レベルに対応するように、前記引出電極電圧が設定される、請求項1又は2に記載の電界放出推進システム(1)。 The control unit (4) controls the field strength of the electric field between the ion emitter (222) and the respective associated extraction electrodes (24) with a determined extraction electrode voltage corresponding to a predetermined ion current level. configured to control the
the determined extraction electrode voltage is determined for the determined field emission propulsion unit (23) by measuring current-voltage characteristics of the field emission propulsion unit (23);
The measurement of this current-voltage characteristic was carried out by measuring the emitter current passing through the ion emitter (222) while the other field emission propulsion units (23) were simultaneously deactivated or operated at a constant current. state, by measuring at various voltages,
Field emission propulsion system (1) according to claim 1 or 2, wherein said extraction electrode voltage is set such that the emitter current of said field emission propulsion unit (23) corresponds to said predetermined ion current level. .
前記引出電極セグメント(243)は、まとまって特に環状の引出電極(24)を形成し、
前記引出電極電圧源(43)が、イオンビームの所定の方向が使用中に制御されるように、前記引出電極セグメント(243)に個々のセグメント電圧を提供するように構成され、並びに/或いは、
前記引出電極セグメント(243)に個々のセグメント電圧を提供する目的で、別個のセグメント電圧源が、イオンビームの所定の方向が使用中に調整されるように、複数の前記引出電極セグメント(243)に提供される、請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載の電界放出推進システム(1)。 at least one of said extraction electrodes (24) is formed of 2, 3, 4 or 5 or more extraction electrode segments (243) insulated from each other;
said extraction electrode segments (243) collectively form a particularly annular extraction electrode (24),
said extraction electrode voltage source (43) is configured to provide individual segment voltages to said extraction electrode segments (243) such that a predetermined direction of the ion beam is controlled in use, and/or
For the purpose of providing individual segment voltages to said extraction electrode segments (243), separate segment voltage sources are applied to a plurality of said extraction electrode segments (243) such that the predetermined direction of the ion beam is adjusted during use. A field emission propulsion system (1) according to any one of claims 1 to 3, provided in
前記燃料(223)が、電界イオン化のため、各前記引出電極(24)に面する前記イオン放出器(222)の先端で放出され得る、請求項1乃至6のうちのいずれか1項に記載の電界放出推進システム(1)。 said propulsion assembly (2) comprising an ion source having a fuel tank (221) for a liquid or liquefiable conductive fuel (223);
7. The fuel (223) according to any one of claims 1 to 6, wherein the fuel (223) can be emitted at the tip of the ion emitter (222) facing each extraction electrode (24) for field ionization. field emission propulsion system (1).
前記引出電極(24)のうちの1つ、少なくとも1つ又は各々が、全周囲又は部分的な周囲に沿って、前記イオン放出器(222)とは反対側の方向に突出する導電性の第2の遮蔽構造(245)を備える、請求項1乃至10のうちのいずれか1項に記載の電界放出推進システム(1)。 one, at least one or each of said extraction electrodes (24) protruding along its entire or partial perimeter in the direction of said ion emitter (222) a conductive first shield structure; (242) and/or
One, at least one or each of said extraction electrodes (24) is a conductive second electrode protruding in a direction opposite said ion emitter (222) along its entire or partial perimeter. A field emission propulsion system (1) according to any preceding claim, comprising two shielding structures (245).
前記電界放出推進ユニット(23)の各々ごとに、電流-電圧特性を測定するステップであって、前記電界放出推進ユニット(23)の前記イオン放出器(222)を通過する放出器電流を、残りの電界放出推進ユニット(23)を同時に非作動にした状態、又は一定の電流で動作させた状態で、様々な引出電極電圧で測定する、ステップと、
前記調整すべき所定のイオン電流に対応するそれぞれの前記電界放出推進ユニット(23)の放出器電流を生成するために、前記電界放出推進ユニット(23)の各々ごとに、それぞれ前記電流-電圧特性及び前記所定のイオン電流に応じて、前記引出電極電圧を制御するステップと、を含む較正方法。 For each of the plurality of field emission propulsion units (23), the field strength of the electric field between the ion emitter (222) and the associated extraction electrode (24) is adjusted to a predetermined ion current to be adjusted. adjustable to a corresponding extraction electrode voltage, said extraction electrode voltage being determined by current-voltage characteristics of a corresponding one of said plurality of field emission propulsion units (23) and said predetermined ion current to be adjusted; A method of calibrating a field emission propulsion system (1) according to any one of claims 1 to 11, obtained from
measuring current-voltage characteristics for each of said field emission propulsion units (23), wherein the emitter current passing through said ion emitter (222) of said field emission propulsion unit (23) is field emission propulsion unit (23) simultaneously deactivated or operated at constant current, at different extraction electrode voltages;
said current-voltage characteristic for each of said field emission propulsion units (23), respectively, to generate an emitter current of each said field emission propulsion unit (23) corresponding to said predetermined ion current to be adjusted; and controlling the extraction electrode voltage in response to the predetermined ion current.
前記電界放出推進システム(1)の所定の推力ベクトルの調整が、その所定の推力ベクトルが前記電界放出推進ユニット(23)からの前記イオン電流の合算として生じるように各前記電界放出推進ユニット(23)を個々の引出電極電圧で駆動することによって行われる、動作方法。 For each of the plurality of field emission propulsion units (23), the field strength of the electric field between the ion emitter (222) and the associated extraction electrode (24) is adjusted to a predetermined ion current to be adjusted. adjustable to a corresponding extraction electrode voltage, said extraction electrode voltage being determined by current-voltage characteristics of a corresponding one of said plurality of field emission propulsion units (23) and said predetermined ion current to be adjusted; A method of operating a field emission propulsion system (1) according to any one of claims 1 to 11, obtained from
Adjustment of the predetermined thrust vector of the field emission propulsion system (1) is performed for each of the field emission propulsion units (23) such that the predetermined thrust vector results as the sum of the ion currents from the field emission propulsion units (23). ) with individual extraction electrode voltages .
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017117316.1A DE102017117316B4 (en) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | Field emission drive system and method for calibrating and operating a field emission drive system |
DE102017117316.1 | 2017-07-31 | ||
PCT/EP2018/069251 WO2019025174A1 (en) | 2017-07-31 | 2018-07-16 | Field emission propulsion system and method for calibrating and operating a field emission propulsion system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020532671A JP2020532671A (en) | 2020-11-12 |
JP7171699B2 true JP7171699B2 (en) | 2022-11-15 |
Family
ID=62948114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020505447A Active JP7171699B2 (en) | 2017-07-31 | 2018-07-16 | Field emission propulsion system and method of calibration and operation thereof |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3662160B1 (en) |
JP (1) | JP7171699B2 (en) |
AU (1) | AU2018312508B2 (en) |
CA (1) | CA3071022A1 (en) |
DE (1) | DE102017117316B4 (en) |
DK (1) | DK3662160T3 (en) |
LT (1) | LT3662160T (en) |
WO (1) | WO2019025174A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3604805B1 (en) * | 2018-08-02 | 2024-04-24 | ENPULSION GmbH | Ion thruster for thrust vectored propulsion of a spacecraft |
DE102022103408B4 (en) | 2022-02-14 | 2024-02-08 | Technische Universität Dresden, Körperschaft des öffentlichen Rechts | Electron emitters for space applications |
CN115355145B (en) * | 2022-07-25 | 2024-05-14 | 北京控制工程研究所 | Micro-bovine-grade variable thruster based on gas field ionization enhancement |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5269131A (en) | 1992-08-25 | 1993-12-14 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Segmented ion thruster |
JP2006321292A (en) | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Japan Aerospace Exploration Agency | Solid propellant thruster for space |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5944754A (en) * | 1982-09-06 | 1984-03-13 | Jeol Ltd | Charged particle source |
US5947421A (en) * | 1997-07-09 | 1999-09-07 | Beattie; John R. | Electrostatic propulsion systems and methods |
JP3906549B2 (en) * | 1998-02-19 | 2007-04-18 | 三菱電機株式会社 | Liquid metal ion thruster |
AT500412B8 (en) * | 2002-12-23 | 2007-02-15 | Arc Seibersdorf Res Gmbh | LIQUID METAL ION SOURCE |
US7690187B2 (en) | 2006-09-26 | 2010-04-06 | The Aerospace Corporation | Modular micropropulsion device and system |
US8453426B2 (en) * | 2009-04-06 | 2013-06-04 | Raytheon Company | Current controlled field emission thruster |
WO2014134386A1 (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-04 | Michigan Technological University | Generating electrospray from a ferrofluid |
-
2017
- 2017-07-31 DE DE102017117316.1A patent/DE102017117316B4/en active Active
-
2018
- 2018-07-16 JP JP2020505447A patent/JP7171699B2/en active Active
- 2018-07-16 EP EP18742465.0A patent/EP3662160B1/en active Active
- 2018-07-16 WO PCT/EP2018/069251 patent/WO2019025174A1/en unknown
- 2018-07-16 AU AU2018312508A patent/AU2018312508B2/en active Active
- 2018-07-16 CA CA3071022A patent/CA3071022A1/en active Pending
- 2018-07-16 DK DK18742465.0T patent/DK3662160T3/en active
- 2018-07-16 LT LTEP18742465.0T patent/LT3662160T/en unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5269131A (en) | 1992-08-25 | 1993-12-14 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Segmented ion thruster |
JP2006321292A (en) | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Japan Aerospace Exploration Agency | Solid propellant thruster for space |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
BOCK, Daniel,Highly miniaturized FEEP thrusters for CubeSat applications,Proceeding of the 4th Spacecraft Propulsion Conference,2014年05月19日 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019025174A1 (en) | 2019-02-07 |
LT3662160T (en) | 2021-09-27 |
WO2019025174A8 (en) | 2019-04-18 |
DE102017117316A1 (en) | 2019-01-31 |
DK3662160T3 (en) | 2021-08-23 |
AU2018312508B2 (en) | 2024-05-23 |
JP2020532671A (en) | 2020-11-12 |
EP3662160A1 (en) | 2020-06-10 |
EP3662160B1 (en) | 2021-05-26 |
DE102017117316B4 (en) | 2020-04-02 |
AU2018312508A1 (en) | 2020-01-30 |
CA3071022A1 (en) | 2019-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7171699B2 (en) | Field emission propulsion system and method of calibration and operation thereof | |
EP0502829A1 (en) | Device with unheated hollow cathode for the dynamic generation of plasma | |
US9818570B2 (en) | Ion source for multiple charged species | |
US6153976A (en) | Pulsed plasma thruster with electric switch enabling use of a solid electrically conductive propellant | |
US8188645B2 (en) | Hot cathode and ion source including the same | |
US11801949B2 (en) | Field emission propulsion system and method for calibrating and operating a field emission propulsion system | |
US10794371B2 (en) | Micro-thruster cathode assembly | |
GB2203890A (en) | Ion plasma electron gun with dose rate control via amplitude modulation of the plasma discharge | |
Kottke et al. | Comparison of the thermionic emission properties of LaB6 and C12A7 | |
US4499405A (en) | Hot cathode for broad beam electron gun | |
JP2000011932A (en) | Electron gun | |
US4506160A (en) | Ion source apparatus | |
US6459206B1 (en) | System and method for adjusting the orbit of an orbiting space object using an electrodynamic tether and micro-fabricated field emission device | |
JP2018506829A (en) | X-ray source for gas ionization | |
CN108076683B (en) | Heating device, substrate heating device, and method for manufacturing semiconductor device | |
EP3604805B1 (en) | Ion thruster for thrust vectored propulsion of a spacecraft | |
US6194838B1 (en) | Self stabilizing non-thermionic source for flat panel CRT displays | |
KR102475954B1 (en) | Apparatus and method for operating heaterless hollow cathodes, and electric space propulsion systems using such cathodes | |
Kokal et al. | Thermal analysis and testing of different designs of lanthanum hexaboride hollow cathodes | |
JP2005063857A (en) | Electrically-charged particle radiation source | |
US2766398A (en) | Electron discharge device | |
US2987648A (en) | Electron gun | |
US2687488A (en) | Gas tube construction | |
RÜEDENAUER et al. | A liquid metal ion source for space application | |
US2914692A (en) | Cathode assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200918 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210707 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20210707 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20210707 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220517 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220524 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220823 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221004 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221102 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7171699 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |