JPH05229498A - 物体または宇宙船もしくはその一部が負電位になるのを防止する装置 - Google Patents

物体または宇宙船もしくはその一部が負電位になるのを防止する装置

Info

Publication number
JPH05229498A
JPH05229498A JP3312235A JP31223591A JPH05229498A JP H05229498 A JPH05229498 A JP H05229498A JP 3312235 A JP3312235 A JP 3312235A JP 31223591 A JP31223591 A JP 31223591A JP H05229498 A JPH05229498 A JP H05229498A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode
hull
gun
spacecraft
potential
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.)
Pending
Application number
JP3312235A
Other languages
English (en)
Inventor
Gianfranco Cirri
チリ・ジアンフランコ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PROEL TECHNOL SpA
PUROERU TECHNOL SpA
Original Assignee
PROEL TECHNOL SpA
PUROERU TECHNOL SpA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PROEL TECHNOL SpA, PUROERU TECHNOL SpA filed Critical PROEL TECHNOL SpA
Publication of JPH05229498A publication Critical patent/JPH05229498A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/66Arrangements or adaptations of apparatus or instruments, not otherwise provided for
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05FSTATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F3/00Carrying-off electrostatic charges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】宇宙船に対する物体の電位を決定するため電子
銃を使用する特殊な方法。 【構成】電子銃の陰極は宇宙船の本体に接続され、負電
位の制限または中性化を実施し[銃が存在する環境また
は第2の宇宙船のような特殊な物体のいずれであろうと
も、電子ビームが指向される物理的実態すなわち銃の陽
極Aに対して測定され]本体は参照すべき接続が存在し
ない。上記負電位は適当な真空状態において電子ビーム
の形式で銃K−Eから放出される負電荷の抽出によつて
制限または中性化される。銃は本体に接続される陰極
K、少なくとも一つの加速電極E、加速電圧発生装置G
および電極加熱用発電装置Rを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】電子銃は物体たとえば軌道宇宙船から蓄積
した負電荷を放出する有効な手段であつて、負電荷は実
際に研究されかつ実証された物理現象の結果として[He
nryBerry Garret著、宇宙船表面の荷電、地球物理およ
び宇宙物理誌、1981年11月号、第19巻、第4
号、第577〜616頁]、または人によつて実施され
た実験または作業の結果として形成される。この作用は
周囲の環境(この場合電位ゼロと解される)に対して
(軌道船体の部分における)負電位の形成が多くの場合
好ましくない状態であり、船体と周囲の間のまたはドッ
キング状態の船体間の放電の可能性、したがつて構造お
よび/または設備に対する損傷および/または混乱、も
しくは前に存在した環境状態を悪化し特殊な科学実験の
意義を減少するような、放電の可能性を含んでいる。
【0002】現在宇宙空間で周囲の環境(プラズマ)に
対して船体の電位を制限するため使用される他の装置
(プラズマ接触装置)は、それらの作用中イオン、電子
およびガスの中性粒子(たとえばキセノン、アルゴン)
から形成されるプラズマを放出し、したがつてそれらの
使用は以前に存在する環境状態の悪化を最少にすること
を望む場合は、実際的でない。これらの場合、電子のみ
を放出するとともに(加速電圧によつて)調節可能な電
子銃を使用することが有利である。この装置によつて、
制御されたかつ制御可能な方法で宇宙船(または一層一
般的には、物体)から負電荷を放出してその電位を決定
することは実際可能である。負電荷は船体から引出さ
れ、便利な方法で船体に電気的に接続された電子銃から
の電子ビームの放出によつて周囲のプラズマに噴射され
る。電子ビーム放出は銃が適当な真空状態にあるとき実
施されなければならず、しかして宇宙空間における使用
が有利である。
【0003】本発明の目的は、限定的でなく、宇宙船に
対する物体の電位を決定するため電子銃を使用する特殊
な方法にある。現在まで使用されたシステム(図1)
は、陰極Kを船体Cに対して負の電位にしかつ維持する
ため、銃の陰極Kと船体Cの間に図1に示すようなフイ
ーダGを介在させている。加速電極Eは船体Cの電位に
接続されている。そのような構造において、加速電極E
と陰極Kの間に電子を加速する電位差を安定化するため
使用されるフイーダGは陰極Kによつて放出されるすべ
ての電子流を供給しなければならない。さらに、銃−フ
イーダシステムは負電荷の制御されない放出を回避する
ため、その作用時間およびその適用モードを制御する外
部情報によつて処理されなければならず、それはたとえ
ば船体と陰極との間に加えられる加速電位差に等しいレ
ベルの周囲の環境に対して船体を正電位にさえする。実
際に経験されたそのような場合、上記欠点(放電の危
険、船体−環境システムの物理的パラメータの悪化)が
再び含まれることになる。
【0004】本発明の主題は物体から負電荷の過剰な陽
極に向かう自動的放出を可能にし、提供される情報によ
つてシステムを処理する必要性を排除し、さらに該また
は各加速電極と陰極の間の加速電圧を安定化するフイー
ダの出力を画期的に減少する異なつた構造の船体−銃シ
ステムである。本発明の主要な特徴は特許請求の範囲に
記載されている。新規な構造(図2)は陰極Kと制御さ
れる物体C(下記に宇宙船として参照する)との間の直
接の電気的接続、および加速電極Eと陰極Kの間に直接
接続された加速電圧発生装置Gを有する。しかして本発
明は船体C電位の陰極Kおよび船体Cに対して正電位
(加速電圧)の加速電極Eを有する。一層一般的には、
複数の加速電極が設けられ、各電極はそれ自体陰極に対
して正電位にある。
【0005】端部において陰極によつて放出される電子
に影響する電位ジヤンプは、これが周囲の環境Aであろ
うとまたはある他の物理的存在であろうと、それにもか
かわらず陰極Kと前記電子の最終の到達点の間の電位差
である。電子ビームの一部における、最終到達点への有
効な到達(すなわち船体へ戻ることのない放出)は、周
囲の環境Aの電位に対して負電位にある船体Cに接続さ
れている。負電位差の減衰または停止(環境に対して負
の船体)の際、電子(負電荷)の放出は減衰または停止
され、したがつて上記システムは自動調節される。本発
明の主題を構成する構造は、宇宙船の一部における負の
電荷による現象の防止、および宇宙船によつて収集され
た電荷が銃の放出容量を超える過渡期の間のそのような
現象の制限を可能にする。そのような作用は自動的に実
施され、銃の種々の装置(加速電圧発生装置、陰極の加
熱、焦点合わせ)を活性化した状態に維持するのに十分
である。上記の構造において、加速電圧発生装置は陰極
によつて放出される全電流よりはむしろ加速電極によつ
て分岐(タツプ)された(漏洩)電流のみを供給して、
90%の効率を有する銃を考慮するとき(効率は加速電
極下流のビーム電流と陰極によつて放出された電流の比
と解される)、たとえば通常の構造において必要とする
動力の10%の使用を可能にする。
【0006】要するに、本発明によつて構成された装置
の使用は、とくにハードウエアおよびソフトウエア供給
源全体の節約を可能にし、エネルギ経費および重量に関
する節減のためまた複雑さの現象および信頼性の増大の
ため、結果として宇宙用においてきわめて有利である。
本発明は電子銃が適当な真空状態とくに宇宙システムに
あるとすると、一般に本体および電子銃(その付属装置
を含む)を有するシステムに適用可能である。本体と銃
の陰極間の電気的接続は適当な長さとし、何等かの技術
を使用して構成することができる。銃は直接本体の上に
設置するかまたは物理的にそこから離れてケーブルによ
つて接続することができる。この第2の場合、システム
は銃を囲む環境の電位に対して、または物理的実在物が
電子ビームの最終到達点(陽極)として作用するものは
なんであろうとも起こりうる本体の負電位を中性化する
傾向がある。本体の電位制御装置はある距離離して置か
れ電子銃を使用して実施され、二つの間に電気的接続が
形成される。複数の金属部分に分割されこれらの間に絶
縁材料を介装された宇宙船の場合、銃の陰極に対して制
御しようとする金属部分を接続する必要がある。
【0007】一層一般的な条件において、陽極は第2宇
宙船とすることができる。本発明は何等かの技術を使用
して構成された電子銃を有するシステムに適用すること
ができる。陰極は本体自体に取付けられ、この場合電気
的接続の必要はない。銃は同じ加速電位または異なつ電
位に維持される一つ以上の加速電極を備える。適切な電
極に加えられる加速電位の選択は、その装置が放出しう
る最大ビーム電流を決定する。必要性または与えられる
特殊な要求に従つて、電子ビームを集中する装置を設け
ることができまたは設けなくてもよい。上記種々の場合
における物体電位の制御機能の活性化は陰極が作動し銃
の作用が始まるとただちに開始される。それぞれの場合
における銃の作用の消勢または再付勢を回避する間、図
5のように接続されたスイツチCOによつて、ビームの
オン−オフ変調を可能にするように、発生装置GXの電
圧にまたは本体CXの電圧に加速電極を適当に切換え
て、機能を停止しかつ終了することは可能である。図5
に記載された構造の使用は本体電位の制御機能の付勢
(ビームオン)および消勢(ビームオフ)、またはオン
・オフ・パルスビームによつてそのような機能の実施を
可能にする。スイツチCOは同時係続中の特許出願に記
載されたものと同様である。
【0008】図において、図1は現在まで使用された構
造を示す。ヒータRは陰極Kを作用温度にするのに必要
な動力を供給する。フイーダGは加速電極Eに加速電圧
E−VK を供給する。横座標p1は電位変化をプロツ
トし、一方物体Cの電位はVK <VE である。横座標p
2は等式VK =VE をプロツトし、システムは本体Cを
電位VC VA にする傾向がある。図2は本発明の主題
を形成する構造を示す。等式VK =VA 、VC =VA
適用されることが分かる。記載された例は混乱状態から
(横座標p1)から到達した平均状態 (横座標p2)
対しして成された実施例である。物体の電位制御の機能
は、実際、即時に前記物体が放電すべき負電荷をうる時
間間隔に平衡状態から逸脱すること阻止または少なくと
も制限するように、実施することである。
【0009】図3は陰極Aが(物体C1に接続された)
銃に向いた物体C2の表面である場合を示している。こ
の場合システムの状態は、Vc1<Vc2が満足される場
合、Vc1=Vc2になろうとする。図4は、衛星STE、
船体CSおよび連結具TEよりなる“連結された”シス
テムSTEを示している。銃CAはプラズマ内に電流I
Tを再度放出し電流ITはその加速電極によつてタツプ
される部分TL1を除き連結具TEに流れる。その部分は
船体C3を負に荷電しようとし、本発明におけるように
集合体G3に接続されかつ調節された銃CBとすること
のできる中性化装置の必要性を生ずる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の構造を示す図である。
【図2】本発明による基本的構造を示す図である。
【図3】別の物体の構造における陽極に関する構造を示
す図である。
【図4】連結されたシステムにおける本発明による解決
法の別の一つを示す図である
【図5】スイツチに関する解決法を示す図である。
【符号の説明】
E 加速電極 K 陰極 G 電圧発生装置 C 宇宙船または物体 C0 スイツチ C1 宇宙船 C2 他の宇宙船 C3 船体 CX 本体 EX 加速電極 GX 発生装置 STE連結システム

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陰極(K)および加速電極(E)を備え
    た電子銃、連続および/またはパルス性加速正電圧発生
    装置(G)、陰極を加熱するための発電装置(R)を有
    する物体または宇宙船(C)もしくはその一部が負電位
    になるのを防止する装置であつて、前記装置は陰極
    (K)と船体(C)またはその一部との間の直接の電気
    的接続を有し、電圧発生装置(G)は陰極と電極(E)
    の間に設置され、前記装置は船体にまたは分岐体に設置
    されかつ適宜に配置される、前記装置。
  2. 【請求項2】 前記装置は宇宙船の一つの部分(陽極)
    に対する宇宙船の他の部分(陰極)の負電位を制限する
    ように配置しかつ使用され、第1の部分と第2の部分と
    は絶縁されている請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記装置は他の宇宙船(陽極)(C2)
    に対する宇宙船(C1)(陰極)の負電位を制限するよう
    に配置しかつ使用される請求項1または2に記載の装置
  4. 【請求項4】 前記装置は連結された方式(STE)の
    一部を構成する船体(C3)に接続され、船体(C3)
    から船体の自然の収集または前記船体(C3)上の負電荷
    の放出によつて連結された方式(STE)上で実施され
    る実験のためプラズマの負電荷に向かつて船体(C3)
    から再放出する機能を備える請求項1に記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記銃は本体から離して設置されかつケ
    ーブルによつてそこに接続された請求項1に記載の装
    置。
  6. 【請求項6】 前記装置は加速電極(EX)に本体(C
    X)または発生装置(GX)の電位を伝達するスイツチ
    (CO)を有する請求項1ないし5のいずれか一項に記
    載の装置。
  7. 【請求項7】 前記装置は一般に周囲の環境または他の
    物体に対して本体またはその部分の負電位の自動的防止
    および/または制限に使用される請求項1に記載の装
    置。
JP3312235A 1990-11-30 1991-11-27 物体または宇宙船もしくはその一部が負電位になるのを防止する装置 Pending JPH05229498A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT9534A IT1241836B (it) 1990-11-30 1990-11-30 Dispositivo a cannone elettronico per il controllo del potenziale di un corpo nello spazio.
IT9534A/90 1990-11-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05229498A true JPH05229498A (ja) 1993-09-07

Family

ID=11131787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3312235A Pending JPH05229498A (ja) 1990-11-30 1991-11-27 物体または宇宙船もしくはその一部が負電位になるのを防止する装置

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0488973B1 (ja)
JP (1) JPH05229498A (ja)
AT (1) ATE128596T1 (ja)
DE (1) DE69113411D1 (ja)
IT (1) IT1241836B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1262494B (it) * 1993-08-06 1996-06-28 Proel Tecnologie Spa Metodo e dispositivo per l'estrazione di elettroni da un veicolo spaziale
DE102007052409B3 (de) 2007-10-31 2009-04-23 Astrium Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Entladen einer frei in einem Satelliten fliegenden Testmasse
CN109050994A (zh) * 2018-06-25 2018-12-21 兰州空间技术物理研究所 一种无工质的电子发射型航天器表面电位主动控制器
CN109515762A (zh) * 2018-12-24 2019-03-26 中国医科大学附属第医院 一种阳极高温防护方法及防护装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3733038A (en) * 1971-05-04 1973-05-15 Us Army Discharge device for electrostatic charges
US3984730A (en) * 1975-07-11 1976-10-05 The Unites States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method and apparatus for neutralizing potentials induced on spacecraft surfaces
FR2590103B1 (fr) * 1985-11-13 1991-07-05 Cables De Lyon Geoffroy Delore Dispositif d'elimination de charges electrostatiques sur un vehicule mobile a grande vitesse
FR2592855B1 (fr) * 1986-01-16 1988-03-18 Europ Agence Spatiale Systeme orbital avec configurations a sonde remorquee et a propulsion electrodynamique, utilisation d'un tel systeme et procede de transfert entre les configurations

Also Published As

Publication number Publication date
DE69113411D1 (de) 1995-11-02
EP0488973B1 (en) 1995-09-27
IT1241836B (it) 1994-02-01
EP0488973A1 (en) 1992-06-03
ATE128596T1 (de) 1995-10-15
IT9009534A1 (it) 1992-06-01
IT9009534A0 (it) 1990-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1170315A (en) Vacuum-arc plasma apparatus for producing coatings
US4714860A (en) Ion beam generating apparatus
US6031334A (en) Method and apparatus for selectively distributing power in a thruster system
US5321336A (en) Electron gun device for controlling the potential of a body in space
US7408303B2 (en) Pulsed plasma accelerator and method
JPH05229498A (ja) 物体または宇宙船もしくはその一部が負電位になるのを防止する装置
US6369520B1 (en) Starter circuit for an ion engine
JPS57208029A (en) Electric power unit for ion source
US6285025B1 (en) Source of fast neutral molecules
CN115681063B (zh) 多工作模式霍尔推进系统的运行方法
JPS57165943A (en) Acceleration controlling method for charged particle beams in electron microscope and similar device
JPH0752900A (ja) 宇宙船からの電子の採取方法とその装置
JP3506717B2 (ja) プラズマ浸漬イオン注入用の変調器
US4743806A (en) Process and arrangement to irradiate solid state materials with ions
Palmer Near-field accelerators
Kawata et al. Heavy ion beam final transport through an insulator guide in heavy ion fusion
Bugaev et al. “Titan,” a source of gas and metal ions based on a contracted discharge and vacuum arc
US3084032A (en) Method of melting materials
RU2161864C2 (ru) Способ беспроволочной передачи на расстояние электрического заряда и энергии электрического заряда в газообразных и конденсированных средах
Bel’chenko et al. Pulsed multiampere source of negative hydrogen ions
Dolgachev et al. Experimental research of microsecond plasma interrupting switch (PCIS). Canal concept of PCIS operation
JPH0722034Y2 (ja) 荷電粒子ビーム発生装置
RU2002333C1 (ru) Ионный источник
RU2171017C1 (ru) Способ коллективного ускорения ионов
Ottinger et al. Transport and focusing considerations for light ion ICF systems