JPH03145578A - マイクロ波共振加熱型イオンエンジン - Google Patents
マイクロ波共振加熱型イオンエンジンInfo
- Publication number
- JPH03145578A JPH03145578A JP28581589A JP28581589A JPH03145578A JP H03145578 A JPH03145578 A JP H03145578A JP 28581589 A JP28581589 A JP 28581589A JP 28581589 A JP28581589 A JP 28581589A JP H03145578 A JPH03145578 A JP H03145578A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- neutralizer
- ion engine
- generated
- main
- 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.)
- Granted
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 12
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 28
- 239000003380 propellant Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 1
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、宇宙空間を飛翔する宇宙機に搭載される電気
推進機に関し、特に荷電粒子を静電的に加速することに
よって推力を得るイオンエンジンに関する。
推進機に関し、特に荷電粒子を静電的に加速することに
よって推力を得るイオンエンジンに関する。
従来、この種のイオンエンジンは、第２図に示すように
、推進剤を電離させてメインプラズマ７および中和器プ
ラズマ８を生成するために、電極を用いた有電極放電を
利用していた。即ち、同図において、イオンエンジンの
推力を得る目的で静電的に加速されるイオンを供給する
メインプラズマ７は、主ホローカソード２１によって生
成された電子をさらにアノード２０まで加速させ、この
途中、加速された電子と推進剤との衝撃によって生成さ
れた。また、イオンエンジンからイオンが流出した後に
イオンエンジン自身の電気的中性を保つためにイオンの
流れとともに流出する電子をυ（給する中和器プラズマ
８は、中和器ホローカソード２２を用いて生成された。
、推進剤を電離させてメインプラズマ７および中和器プ
ラズマ８を生成するために、電極を用いた有電極放電を
利用していた。即ち、同図において、イオンエンジンの
推力を得る目的で静電的に加速されるイオンを供給する
メインプラズマ７は、主ホローカソード２１によって生
成された電子をさらにアノード２０まで加速させ、この
途中、加速された電子と推進剤との衝撃によって生成さ
れた。また、イオンエンジンからイオンが流出した後に
イオンエンジン自身の電気的中性を保つためにイオンの
流れとともに流出する電子をυ（給する中和器プラズマ
８は、中和器ホローカソード２２を用いて生成された。
これらメインプラズマ７および中和器プラズマ８を生成
する過程において、従来のイオンエンジンでは電極を用
いた複数の放電が利用された。また、これらの複数の放
電を行なうために、放ｒｌ電源１６、主陰極キーパ電源
１７、主陰極加熱電源１８、中和器キーパ電源１９等、
多数の電源が必要であった。
する過程において、従来のイオンエンジンでは電極を用
いた複数の放電が利用された。また、これらの複数の放
電を行なうために、放ｒｌ電源１６、主陰極キーパ電源
１７、主陰極加熱電源１８、中和器キーパ電源１９等、
多数の電源が必要であった。
−ヒ述した従来のイオンエンジンは、電極を用いた放電
を複数利用しているが、これらの複数の放電を行なうた
めに、図２に示すように放［電源１６、主陰極キーパ電
源１７、主陰極加熱電源１８、中和器キーパ電源１９等
、多数の電源が必要であるという欠点がある。またこの
ため、イオンエンジン全体としての重量が大きいという
欠点がある。またさらに、Ｎ、源の個数が多い分だけイ
オンエンジン全体の部品点数が増加し、その分だけｆ８
頼性が低下するという欠点がある。
を複数利用しているが、これらの複数の放電を行なうた
めに、図２に示すように放［電源１６、主陰極キーパ電
源１７、主陰極加熱電源１８、中和器キーパ電源１９等
、多数の電源が必要であるという欠点がある。またこの
ため、イオンエンジン全体としての重量が大きいという
欠点がある。またさらに、Ｎ、源の個数が多い分だけイ
オンエンジン全体の部品点数が増加し、その分だけｆ８
頼性が低下するという欠点がある。
〔課粕をＩＩＪ／（決するための手段〕本発明のマイク
ロ波共振加熱型イオンエンジンは、従来行なわれていな
かった１１１−マイクロ波発振器によるメインプラズマ
および中和器プラズマの＜、Ｉ＝ｆｆｌを行なうもので
ある。即ち、単一のマイクロ波発振器がもたらすマイク
ロ波Ｊ（振加熱によってメインプラズマおよび中和器プ
ラズマの生成を同時に行なうものである。この単一マイ
クロ波発振器によるメインプラズマおよび中和器プラズ
マの生成においては従来のイオンエンジンで行なってい
たような有電極放電を用いていないため、マイクロ波発
振擦を駆動する電源以外にメインプラズマ及び中和器プ
ラズマを生成するために必要な電源はほとんど紅い。
ロ波共振加熱型イオンエンジンは、従来行なわれていな
かった１１１−マイクロ波発振器によるメインプラズマ
および中和器プラズマの＜、Ｉ＝ｆｆｌを行なうもので
ある。即ち、単一のマイクロ波発振器がもたらすマイク
ロ波Ｊ（振加熱によってメインプラズマおよび中和器プ
ラズマの生成を同時に行なうものである。この単一マイ
クロ波発振器によるメインプラズマおよび中和器プラズ
マの生成においては従来のイオンエンジンで行なってい
たような有電極放電を用いていないため、マイクロ波発
振擦を駆動する電源以外にメインプラズマ及び中和器プ
ラズマを生成するために必要な電源はほとんど紅い。
次に図面を参照して本発明を説明する。第１図は、本発
明のマイクロ波づ（振加熱型イオンエンジンの一実施例
を示す作動原理図である。同図において、単一のマイク
ロ波発振器１２およびその単一駆動電源３によって生成
されるマイクロ波は導波管１４によってキャビティＩ５
に導入される。
明のマイクロ波づ（振加熱型イオンエンジンの一実施例
を示す作動原理図である。同図において、単一のマイク
ロ波発振器１２およびその単一駆動電源３によって生成
されるマイクロ波は導波管１４によってキャビティＩ５
に導入される。
導入されたマイク□波はキャビティ１５内で定在波を起
こす。この定在波のエネルギーが隔壁１３を伝わって隔
壁１３とスクリーングリッド１０の同および中和器９内
にある１ｆｌ：通則に吸収され、それぞれメインプラズ
マ７および中和器プラズマ８をり１三成する。生成され
たメインプラズマ７のうちプラスの電気をもつイオンは
スクリーングリッドｌＯおよび加速グリッド１１によっ
て加速されイオンビームを形成する。これがイオンエン
ジンの発生する推力となる。一方、中和器９内において
生成された中和器プラズマ８のうちマイナスの電気をお
１つ電子は、イオンの流出後のイオンエンジン自身の電
気的中性を保つため、イオンビームに混入される。
こす。この定在波のエネルギーが隔壁１３を伝わって隔
壁１３とスクリーングリッド１０の同および中和器９内
にある１ｆｌ：通則に吸収され、それぞれメインプラズ
マ７および中和器プラズマ８をり１三成する。生成され
たメインプラズマ７のうちプラスの電気をもつイオンは
スクリーングリッドｌＯおよび加速グリッド１１によっ
て加速されイオンビームを形成する。これがイオンエン
ジンの発生する推力となる。一方、中和器９内において
生成された中和器プラズマ８のうちマイナスの電気をお
１つ電子は、イオンの流出後のイオンエンジン自身の電
気的中性を保つため、イオンビームに混入される。
以上説明したように、本発明のマイクロ波共振加熱型イ
オーンエンジンは、メインプラズマおよび中和器プラズ
マを単一のマイクロ波発振器がもたらすマイクロ波典振
加熱によって行なっているため、従来のイｊ′電極族電
を利用したイオンエンジンがメインプラズマおよび中和
器プラズマを生成するのに多数の電源が必要であるのに
対し、本発明のマイクロ波共振加熱型イオンエンジンが
メインプラズマ及び中和器プラズマな生成するのに必要
な電源の数は１個あるいは小数で済むという効果がある
。また電源の個数を少なくすることでイオンエンジン全
体の重量を削減できるという効果がある。またさらに、
電源の個数が少ない分だけイオンエンジン全体の部品点
数が減少し、その分だけ信頼性が向上するという効果が
ある。
オーンエンジンは、メインプラズマおよび中和器プラズ
マを単一のマイクロ波発振器がもたらすマイクロ波典振
加熱によって行なっているため、従来のイｊ′電極族電
を利用したイオンエンジンがメインプラズマおよび中和
器プラズマを生成するのに多数の電源が必要であるのに
対し、本発明のマイクロ波共振加熱型イオンエンジンが
メインプラズマ及び中和器プラズマな生成するのに必要
な電源の数は１個あるいは小数で済むという効果がある
。また電源の個数を少なくすることでイオンエンジン全
体の重量を削減できるという効果がある。またさらに、
電源の個数が少ない分だけイオンエンジン全体の部品点
数が減少し、その分だけ信頼性が向上するという効果が
ある。
第１図は本発明の一実施例を示すマイクロ波共振加熱型
イオンエンジンの作動原理図、第２図は従来の有電極放
電を利用してプラズマを生成するイオンエンジンの作動
原理図である。なお、図において、■・・・・・・Ｐｓ
ｉニスクリーングリッド電源（ビーム電源）、２・・・
・・・ＰＳ２：加速グリッド電源、３・・・・・・ＰＳ
８：マイクロ波発振器駆動電源、４・・・・・・ＰＳ６
：中和器加熱電源、５・・・・・・推進剤供給タンク、
６・・・・・・絶縁器、７・・・・・・メインプラズマ
、８・・・・・・中和器プラズマ、９・・・・・・中和
器、ｌＯ・・・・・・スクリーングリッド、１１・・・
・・・加速グリッド、１２・・・・・・マイクロ波発振
器、１３・・・・・・側壁、１４・・・・・・導波管、
１５・・・・・・キャビティ、１６・・・・・・ＰＳ３
：放電電源、１７・・・・・・ＰＳ５：主陰極キーパ電
源、１８・・・・・・ＰＳ４：主陰極加熱電源、１９・
・・・・・ＰＳ７：中和器キーパ電源、２０・・・・・
・７ノード、２１・・・・・・主ホローカンード、２２
・・・・・・中和器ホローカソード、２３・・・・・・
主陰極キーパ、２４・・・・・・中和器キーパ、である
。 〜 〜す？勺荀へ ｅυ弐賢火
イオンエンジンの作動原理図、第２図は従来の有電極放
電を利用してプラズマを生成するイオンエンジンの作動
原理図である。なお、図において、■・・・・・・Ｐｓ
ｉニスクリーングリッド電源（ビーム電源）、２・・・
・・・ＰＳ２：加速グリッド電源、３・・・・・・ＰＳ
８：マイクロ波発振器駆動電源、４・・・・・・ＰＳ６
：中和器加熱電源、５・・・・・・推進剤供給タンク、
６・・・・・・絶縁器、７・・・・・・メインプラズマ
、８・・・・・・中和器プラズマ、９・・・・・・中和
器、ｌＯ・・・・・・スクリーングリッド、１１・・・
・・・加速グリッド、１２・・・・・・マイクロ波発振
器、１３・・・・・・側壁、１４・・・・・・導波管、
１５・・・・・・キャビティ、１６・・・・・・ＰＳ３
：放電電源、１７・・・・・・ＰＳ５：主陰極キーパ電
源、１８・・・・・・ＰＳ４：主陰極加熱電源、１９・
・・・・・ＰＳ７：中和器キーパ電源、２０・・・・・
・７ノード、２１・・・・・・主ホローカンード、２２
・・・・・・中和器ホローカソード、２３・・・・・・
主陰極キーパ、２４・・・・・・中和器キーパ、である
。 〜 〜す？勺荀へ ｅυ弐賢火
Claims (1)
- メインプラズマおよび中和器プラズマを単一のマイク
ロ波発振器によって生成することを特徴とするマイクロ
波共振加熱型イオンエンジン
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28581589A JPH03145578A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | マイクロ波共振加熱型イオンエンジン |
| DE69026337T DE69026337T2 (de) | 1989-10-31 | 1990-10-30 | Ionenantrieb für Weltraumflüge |
| EP90120797A EP0426110B1 (en) | 1989-10-31 | 1990-10-30 | Ion thruster for interplanetary space mission |
| US07/606,984 US5146742A (en) | 1989-10-31 | 1990-10-31 | Ion thruster for interplanetary space mission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28581589A JPH03145578A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | マイクロ波共振加熱型イオンエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03145578A true JPH03145578A (ja) | 1991-06-20 |
| JPH0573914B2 JPH0573914B2 (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=17696447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28581589A Granted JPH03145578A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | マイクロ波共振加熱型イオンエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03145578A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06325896A (ja) * | 1993-05-11 | 1994-11-25 | Uchu Kagaku Kenkyusho | マイクロ波放電式プラズマ・コンタクター |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6111470A (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-18 | Toshiba Corp | イオン・エンジン |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP28581589A patent/JPH03145578A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6111470A (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-18 | Toshiba Corp | イオン・エンジン |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06325896A (ja) * | 1993-05-11 | 1994-11-25 | Uchu Kagaku Kenkyusho | マイクロ波放電式プラズマ・コンタクター |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0573914B2 (ja) | 1993-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4630439B2 (ja) | 高周波イオン源及び高周波イオン源の作動方法 | |
| EP0502429A2 (en) | Fast atom beam source | |
| US3757518A (en) | Ion engine | |
| EP0132065A3 (en) | Electric thruster for space propulsion | |
| JPH03145578A (ja) | マイクロ波共振加熱型イオンエンジン | |
| JPH07169425A (ja) | イオン源 | |
| JP3079869B2 (ja) | イオン源 | |
| CN115681053A (zh) | 一种自维持霍尔推力系统的运行方法 | |
| JPH0573915B2 (ja) | ||
| US20230019983A1 (en) | Vacuum cathode arc-induced pulsed thruster | |
| Rocca et al. | High current density hollow cathode electron beam source | |
| Kuninaka et al. | Microwave plasma contactor | |
| RU2757210C1 (ru) | Волновой плазменный источник электронов | |
| RU2776324C1 (ru) | Прямоточный релятивистский двигатель | |
| RU195753U1 (ru) | Вакуумная нейтронная трубка с инерциальным удержанием ионов | |
| JPS6343248A (ja) | 収束性高速原子線源 | |
| RU195755U1 (ru) | Вакуумная нейтронная трубка с инерциальным удержанием ионов | |
| JP3103181B2 (ja) | 高速原子線源 | |
| JPH0750635B2 (ja) | 粒子線源 | |
| Fearn et al. | An investigation of the initiation of hollow cathode discharges | |
| JP2586836B2 (ja) | イオン源装置 | |
| JPH01161699A (ja) | 高速原子線源 | |
| JPH06325896A (ja) | マイクロ波放電式プラズマ・コンタクター | |
| RU46126U1 (ru) | Релятивистский свч-генератор | |
| JP3496356B2 (ja) | イオン源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081015 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091015 Year of fee payment: 16 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091015 Year of fee payment: 16 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101015 Year of fee payment: 17 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101015 Year of fee payment: 17 |