JPH0610465B2 - カスプ磁場型イオンエンジン - Google Patents
カスプ磁場型イオンエンジンInfo
- Publication number
- JPH0610465B2 JPH0610465B2 JP62081799A JP8179987A JPH0610465B2 JP H0610465 B2 JPH0610465 B2 JP H0610465B2 JP 62081799 A JP62081799 A JP 62081799A JP 8179987 A JP8179987 A JP 8179987A JP H0610465 B2 JPH0610465 B2 JP H0610465B2
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- field type
- type ion
- cusp magnetic
- ion engine
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、多極磁場型イオン生成室に設けられた磁石
の一部を弱磁化、または小型化することにより、イオン
閉じ込め容積を大きくしたカスプ磁場型イオンエンジン
に関するものである。
の一部を弱磁化、または小型化することにより、イオン
閉じ込め容積を大きくしたカスプ磁場型イオンエンジン
に関するものである。
第４図は従来のカスプ磁場型イオンエンジンの一例を示
す概略構成図で、１はカスプ磁場型イオンエンジン（以
下単にイオンエンジンという）、２は容器で、例えば、
イオンエンジン１の推進剤としてのキセノンガスＧが封
入されている。３，４，５は前記キセノンガスＧの流量
を調節する推進剤流量調節器（以下流量調節器とい
う）、６は正電荷を有するキセノンイオンの放出による
電位の降下を補償するために電子を放出する中和器、
７，８は絶縁器。９は主陰極で、絶縁器８と結合して設
けられ、キセノンガスＧの供給量の一部を原子Ａまたは
陽イオンＩとしてイオン生成室１０に放出すると同時に
電子Ｅを放出する。１０はイオン生成室、１１は前記イ
オン生成室１０を形成する陽極、１２は前記キセノンガ
スＧの供給量の大部分を原子Ａとしてイオン生成室１０
へ放出する分配器、１３は前記電子Ｅのイオン生成室１
０への放出を制御するバッフル、１４は前記イオン生成
室１０に設けられた永久磁石（以下単に磁石という）
で、主陰極９から放出された電子Ｅが陽極１１に直接吸
収されるのを防止するために設けたものである。１４Ａ
〜１４Ｅは前記磁石１４の個々のものを示す。Ｉは前記
キセノンガスＧの原子Ａがイオン化して生成された陽イ
オン、１５は前記陽イオンＩを吸引するスクリーン電
極、１６は前記陽イオンＩの加速電極、１７はシールド
ケース、１８は前記主陰極９へ印加するビーム電源、１
９は前記陽極１１へ印加する放電電源、２０は前記加速
電極１６へ負の電圧を印加する加速電源である。
す概略構成図で、１はカスプ磁場型イオンエンジン（以
下単にイオンエンジンという）、２は容器で、例えば、
イオンエンジン１の推進剤としてのキセノンガスＧが封
入されている。３，４，５は前記キセノンガスＧの流量
を調節する推進剤流量調節器（以下流量調節器とい
う）、６は正電荷を有するキセノンイオンの放出による
電位の降下を補償するために電子を放出する中和器、
７，８は絶縁器。９は主陰極で、絶縁器８と結合して設
けられ、キセノンガスＧの供給量の一部を原子Ａまたは
陽イオンＩとしてイオン生成室１０に放出すると同時に
電子Ｅを放出する。１０はイオン生成室、１１は前記イ
オン生成室１０を形成する陽極、１２は前記キセノンガ
スＧの供給量の大部分を原子Ａとしてイオン生成室１０
へ放出する分配器、１３は前記電子Ｅのイオン生成室１
０への放出を制御するバッフル、１４は前記イオン生成
室１０に設けられた永久磁石（以下単に磁石という）
で、主陰極９から放出された電子Ｅが陽極１１に直接吸
収されるのを防止するために設けたものである。１４Ａ
〜１４Ｅは前記磁石１４の個々のものを示す。Ｉは前記
キセノンガスＧの原子Ａがイオン化して生成された陽イ
オン、１５は前記陽イオンＩを吸引するスクリーン電
極、１６は前記陽イオンＩの加速電極、１７はシールド
ケース、１８は前記主陰極９へ印加するビーム電源、１
９は前記陽極１１へ印加する放電電源、２０は前記加速
電極１６へ負の電圧を印加する加速電源である。
従来のカスプ磁場型イオンエンジン１は上記のように構
成され、推進剤としてのキセノンガスＧは３方向に分流
される。
成され、推進剤としてのキセノンガスＧは３方向に分流
される。
まず、流量調節器３へ流入されたキセノンガスＧは中和
器６に入り、これにより中和用の電子Ｅが放出される。
次いで、流量調節器４へ流入されたキセノンガスＧは絶
縁器７を経て分配器１２から原子Ａとしてイオン生成室
１０内へ放出される。また、流量調節器５へ流入された
キセノンガスＧは絶縁器８を経て主陰極９から原子Ａと
陽イオンＩと電子Ｅを放出する。電子Ｅはバッフル１３
を通ってイオン生成室１０内に入り原子Ａをイオン化し
て陽イオンＩを生成する。次いで、陽イオンＩはスクリ
ーン電極１５により吸引され、さらに加速電極１６によ
り加速された矢印方向に移動する。
器６に入り、これにより中和用の電子Ｅが放出される。
次いで、流量調節器４へ流入されたキセノンガスＧは絶
縁器７を経て分配器１２から原子Ａとしてイオン生成室
１０内へ放出される。また、流量調節器５へ流入された
キセノンガスＧは絶縁器８を経て主陰極９から原子Ａと
陽イオンＩと電子Ｅを放出する。電子Ｅはバッフル１３
を通ってイオン生成室１０内に入り原子Ａをイオン化し
て陽イオンＩを生成する。次いで、陽イオンＩはスクリ
ーン電極１５により吸引され、さらに加速電極１６によ
り加速された矢印方向に移動する。
上記従来のカスプ磁場型イオンエンジン１のイオン生成
室１０内における磁石１４の配列は第４図に示すように
配列されていた。このように、従来は磁石１４の配列，
相対的な大きさ、または磁化の強さに対して特に考慮さ
れず、それぞれ同一の大きさと同一の強さの磁石１４Ａ
〜１４Ｅが使用されてきた。
室１０内における磁石１４の配列は第４図に示すように
配列されていた。このように、従来は磁石１４の配列，
相対的な大きさ、または磁化の強さに対して特に考慮さ
れず、それぞれ同一の大きさと同一の強さの磁石１４Ａ
〜１４Ｅが使用されてきた。
ところが、このような場合は、第５図に示すような磁力
線が形成されるので、スクリーン電極１５に近接した磁
石１４Ａ，１４Ｂの間の磁場が過度に強くなり、第６図
に示すような等磁束密度線が形成される。
線が形成されるので、スクリーン電極１５に近接した磁
石１４Ａ，１４Ｂの間の磁場が過度に強くなり、第６図
に示すような等磁束密度線が形成される。
このため、磁石１４Ａ，１４Ｂの部分での陽イオンＩの
閉じ込め容積（断面積）が小さくなるので、電子Ｅによ
る陽イオンＩの生成領域が狭められるとともに陽イオン
Ｉがスクリーン電極１５に吸引されるときの有効な引き
出し面積が減少し、陽イオンＩの生成領域における性能
が低いという問題点があった。
閉じ込め容積（断面積）が小さくなるので、電子Ｅによ
る陽イオンＩの生成領域が狭められるとともに陽イオン
Ｉがスクリーン電極１５に吸引されるときの有効な引き
出し面積が減少し、陽イオンＩの生成領域における性能
が低いという問題点があった。
この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、イオン生成領域と有効な引き出し面積を広くし、か
つイオン閉じ込め容積を大きくしたカスプ磁場型イオン
エンジンを得ることを目的とする。
で、イオン生成領域と有効な引き出し面積を広くし、か
つイオン閉じ込め容積を大きくしたカスプ磁場型イオン
エンジンを得ることを目的とする。
この発明にかかるカスプ磁場型イオンエンジンは、イオ
ン生成室に配列された複数個の永久磁石列のうち、スク
リーン電極側に最も近接した複数個の永久磁石を他の永
久磁石に比べ弱磁化または小型化したものである。
ン生成室に配列された複数個の永久磁石列のうち、スク
リーン電極側に最も近接した複数個の永久磁石を他の永
久磁石に比べ弱磁化または小型化したものである。
この発明においては、スクリーン電極側の磁力線が弱化
されるので、磁束密度も小さくなり、スクリーン電極側
のイオンの閉じ込め容積（断面積）が大きくなる。
されるので、磁束密度も小さくなり、スクリーン電極側
のイオンの閉じ込め容積（断面積）が大きくなる。
第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成図で、第４
図と同一符号は同一部分を示し、２１はこの発明のカス
プ磁場型イオンエンジン、１４Ｆは前記磁石１４中スク
リーン電極１５に最も近接した各磁石１４Ａに代えて設
けた磁石で、各磁石１４Ａよりも小型化するか、あるい
は弱磁化したものである。
図と同一符号は同一部分を示し、２１はこの発明のカス
プ磁場型イオンエンジン、１４Ｆは前記磁石１４中スク
リーン電極１５に最も近接した各磁石１４Ａに代えて設
けた磁石で、各磁石１４Ａよりも小型化するか、あるい
は弱磁化したものである。
このように、小型化あるいは弱磁化された磁石１４Ｆを
使用した場合は第２図に示すような磁力線が形成され、
第３図に示すような等磁束密度線が形成されるので、磁
石１４Ｆ，１４Ｂ間の磁束密度が強くなることを抑える
ことができる。
使用した場合は第２図に示すような磁力線が形成され、
第３図に示すような等磁束密度線が形成されるので、磁
石１４Ｆ，１４Ｂ間の磁束密度が強くなることを抑える
ことができる。
したがって、陽イオンＩを生成される領域となる閉じ込
め領域と陽イオンＩがスクリーン電極１５に吸引される
ときの有効面積が広くなる。
め領域と陽イオンＩがスクリーン電極１５に吸引される
ときの有効面積が広くなる。
なお、推進剤としては、上記キセノン等の不活性ガスの
他に水銀等も用いられる。
他に水銀等も用いられる。
以上説明したようにこの発明は、イオン生成室に配列さ
れた複数個の永久磁石列のうち、スクリーン電極側に最
も近接した複数個の永久磁石を他の永久磁石に比べ弱磁
化または小型化したので、陽イオンを生成させる領域と
なる閉じ込め領域が広くなり、かつ陽イオンがスクリー
ン電極に吸引される有効面積が広くなり、イオン生成の
性能を向上することができる利点を有する。
れた複数個の永久磁石列のうち、スクリーン電極側に最
も近接した複数個の永久磁石を他の永久磁石に比べ弱磁
化または小型化したので、陽イオンを生成させる領域と
なる閉じ込め領域が広くなり、かつ陽イオンがスクリー
ン電極に吸引される有効面積が広くなり、イオン生成の
性能を向上することができる利点を有する。
第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第２図
は、第１図の磁石により形成された磁力線を示す図、第
３図は、第２図の磁力線により形成された等磁束密度を
示す図、第４図は従来のカスプ磁場型イオンエンジンの
一例を示す概略構成図、第５図は、第４図の磁石により
形成された磁力線を示す図、第６図は、第５図の磁力線
により形成された等磁束密度線を示す図である。 図中、７，８は絶縁器、９は主陰極、１０はイオン生成
室、１１は陽極、１２は分配器、１４，１４Ｂ〜１４Ｆ
は永久磁石、１５はスクリーン電極、１６は加速電極、
２１はカスプ磁場型イオンエンジン、Ａは原子、Ｇはキ
セノンガス、Ｅは電子、Ｉは陽イオンである。
は、第１図の磁石により形成された磁力線を示す図、第
３図は、第２図の磁力線により形成された等磁束密度を
示す図、第４図は従来のカスプ磁場型イオンエンジンの
一例を示す概略構成図、第５図は、第４図の磁石により
形成された磁力線を示す図、第６図は、第５図の磁力線
により形成された等磁束密度線を示す図である。 図中、７，８は絶縁器、９は主陰極、１０はイオン生成
室、１１は陽極、１２は分配器、１４，１４Ｂ〜１４Ｆ
は永久磁石、１５はスクリーン電極、１６は加速電極、
２１はカスプ磁場型イオンエンジン、Ａは原子、Ｇはキ
セノンガス、Ｅは電子、Ｉは陽イオンである。
Claims (1)
- 【請求項１】推進剤原子，この推進剤原子をイオン化し
た陽イオンおよび電子とを放出する主陰極と、前記電子
を吸収せしめる陽極と、前記陽イオンを吸収するスクリ
ーン電極とにより形成されたイオン生成室とを有し、前
記電子が前記陽極に直接吸収されるのを防止する永久磁
石の複数個が前記イオン生成室内に設けられてなるカス
プ磁場型イオンエンジンにおいて、前記イオン生成室に
配列された複数個の永久磁石列のうち、前記スクリーン
電極側に最も近接した複数個の永久磁石を他の永久磁石
に比べ弱磁化または小型化したことを特徴とするカスプ
磁場型イオンエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62081799A JPH0610465B2 (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | カスプ磁場型イオンエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62081799A JPH0610465B2 (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | カスプ磁場型イオンエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63248978A JPS63248978A (ja) | 1988-10-17 |
| JPH0610465B2 true JPH0610465B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=13756535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62081799A Expired - Lifetime JPH0610465B2 (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | カスプ磁場型イオンエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610465B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2856740B2 (ja) * | 1988-06-09 | 1999-02-10 | 株式会社東芝 | Ｅｃｒ型イオンスラスタ |
| JP3906579B2 (ja) * | 1998-08-26 | 2007-04-18 | 三菱電機株式会社 | イオン源装置 |
| ATE454553T1 (de) * | 2004-09-22 | 2010-01-15 | Elwing Llc | Antriebssystem für raumfahrzeuge |
| JP4925132B2 (ja) * | 2007-09-13 | 2012-04-25 | 公立大学法人首都大学東京 | 荷電粒子放出装置およびイオンエンジン |
| JP2013137024A (ja) * | 2013-01-30 | 2013-07-11 | Elwing Llc | スラスタ及びそのシステム、そして推進発生方法 |
| JP2014194220A (ja) * | 2014-06-12 | 2014-10-09 | Elwing Llc | スラスタ及び推進発生方法 |
| CN105840444B (zh) * | 2016-04-07 | 2018-07-03 | 哈尔滨工业大学 | 用于霍尔推力器供气管路的电气绝缘结构 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59160078A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | イオン源 |
| JPS61126383A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-13 | Toshiba Corp | イオン・スラスタ |
-
1987
- 1987-04-02 JP JP62081799A patent/JPH0610465B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63248978A (ja) | 1988-10-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |