JPH08284803A

JPH08284803A - イオンエンジン

Info

Publication number: JPH08284803A
Application number: JP8416295A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yoshida; 田英樹吉; Shinichi Takama; 真新一高
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 1996-10-29

Abstract

(57)【要約】【目的】スパッター現象に起因する加速電極の短絡事
故を防止した長寿命イオンエンジンを提供する。【構成】シールドケース（１）内に配設された放電容
器（３）内へ作動ガスを導入し、この作動ガスを電離さ
せて放電容器内にプラズマを生成し放電容器に取り付け
られた磁石により放電容器の内壁から離れた領域にプラ
ズマを保持し、加速電極（４）によりプラズマ中のイオ
ンを取り出して加速し複数のイオンビーム通過孔（５
ｂ）から放電容器の外部へ送り出し推力を生成するイオ
ンエンジンにおいて、放電容器の内表面の一部あるいは
全体には、加速電極により加速されたイオンが放電容器
の表面等に衝突して放出されるスパッター粒子（１４）
を内表面に付着させるためのコーティング部（１６）が
形成されており、コーティング部は、スパッター粒子の
コーティング部への付着強度が大きい材質で形成された
付着部（１６ｂ）と付着強度が小さい材質で形成された
非付着部（１６ａ）とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はイオンエンジンに係り、
特に人工衛星等の宇宙構造物に搭載されるイオンエンジ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】イオンエンジンは、人工衛星等の宇宙構
造物の軌道制御、南北位置保持、主推進等に用いられる
電気ロケットである。

【０００３】このようなイオンエンジンのうち電子衝撃
型イオンエンジンの主要部は通常、図８に示すように構
成されている。すなわち、図８において符号１は円筒状
に形成された金属材製のシールドケースを示している。
このシールドケース１の周壁には小孔２が多数形成され
ている。そしてシールドケース１内には磁性材で有底筒
状に形成された放電容器３が同心的に配置されている。
この放電容器３の開口部は２枚または３枚の孔開き電極
板によって形成された加速電極４によって蓋されてい
る。これらの電極板には、それぞれ数千個のイオンビー
ム通過孔５が同軸的に形成されている。放電容器３の底
壁中央部には小径の開口部６が形成されており、この開
口部６は筒体７を介してガス導入系８に通じている。そ
して、筒体７内には主陰極となるホローカソード９が配
置されている。また、放電容器３の内壁面にはＮ極とＳ
極とを交互に内側に位置させるように環状の磁石１０が
複数固定されている。

【０００４】このイオンエンジンでは、ホローカソード
９に対して放電容器３が陽極電位に保たれる。この状態
で推進剤、例えばＸｅガス（キセノンガス）がガス導入
系８からホローカソード９内を通って放電容器３内に導
入されると、ホローカソード９と放電容器３との間に放
電が生起され、ホローカソード９から放出された電子が
加速される。この電子が放電容器３内のＸｅガスに衝突
し、放電容器３内に電離プラズマが生成される。

【０００５】この電離プラズマは、磁石１０の作るカス
プ磁場によって放電容器３の内周面から離れた領域に閉
じ込められる。加速電極４は電離プラズマからＸｅ+ イ
オンを引き出し、１ｋｅＶ程度の運動エネルギーを与え
てイオンビーム通過孔５から宇宙空間に放出する。この
放出に伴う反力が推力となる。中和器１１は放出された
Ｘｅ+ イオンビームと同じ量の電子ｅを宇宙空間に放出
して中和し、人工衛星等の宇宙構造物が帯電するのを防
止する。

【０００６】ところで、このように構成されたイオンエ
ンジンでは、加速電極４のスパッター粒子の行き先が問
題となる。１個当たりのイオンビーム通過孔５は図９に
示すように構成されている。加速電極４は放電容器３側
から順にスクリーングリッド４ａと、加速グリッド４ｂ
と、減速グリッド４ｃとで構成されている。なお、減速
グリッド４ｃはない場合もある。電位的にはスクリーン
グリッド４ａが１ｋＶ程度で、加速グリッド４ｂが−５
００Ｖ程度、減速グリッド４ｃは０Ｖである。スクリー
ングリッド４ａ、加速グリッド４ｂおよび減速グリッド
４ｃには、イオンビーム通過孔５ａ、５ｂおよび５ｃが
形成されている。この中でイオンビーム通過孔５ｂが最
も小さい径である。

【０００７】Ｘｅ+ イオンビーム径はレンズ効果で絞ら
れて加速グリッド４ｂ近傍で最小となる。加速グリッド
４ｂのイオンビーム通過孔５ｂはＸｅガスの使用量をで
きるだけ少なくするためにＸｅ+ イオンビーム径とほぼ
同じ孔径に設定されている。したがって、スクリーング
リッド４ａと加速グリッド４ｂの間では高密度のＸｅガ
スと高速のＸｅ+ （Ｈ）イオンビームが混在し、荷電交
換反応によって低速のＸｅ+ （Ｌ）イオンが多量に生成
されることになる。

【０００８】低速のＸｅ+ （Ｌ）イオン１３ａは加速グ
リッド４ｂのイオンビーム通過孔５ｂを通り抜けること
ができず、加速グリッド４ｂの放電容器３側表面に衝突
することになる。低速のＸｅ+ （Ｌ）イオン１３ａは加
速グリッド４ｂに衝突するまでに加速を受けるためスパ
ッター現象を引き起こすことになる。このスパッター粒
子１４ａは放電容器３側に飛んで行くことになる。低速
のＸｅ+ （Ｌ）イオンには、上記以外にもイオンビーム
通過孔５ｂ等のイオンビーム軌道上で生成されるもの１
３ａや、スクリーングリッド４ａのイオンビーム通過孔
５ａを通過できなかったもの１３ｂ等がある。量的には
少ないがこれらのイオンもスパッター現象を引き起こ
す。スパッター粒子は放電容器３側に飛んで行くもの１
４ａと、宇宙空間に飛んで行くもの１４ｂとに分かれ
る。問題は放電容器３側に飛んで行くスパッター粒子１
４ａである。

【０００９】放電容器３側に飛んだスパッター粒子１４
ａは図１０に示すように放電容器３の内壁面に付着し、
コーティング層１５を形成する。磁石カバーやバッフ
ル、ガス拡散器等の放電室内構成部品が存在する場合に
はそれらのプラズマ側表面にもコーティング層１５が形
成される。コーティング層１５の厚みは一様でなく、変
動幅は数百μにも達するので結合力は極めて小さい。構
成要素材料は通常、加速電極４がＭｏ（モリブデン）
で、放電容器３がＦｅ（鉄）等の磁性材料で、放電室内
構成部品がＴａ（タンタル）もしくはステンレスであ
る。

【００１０】この場合、スパッター粒子１４ａはＭｏ粒
子となる。Ｔａの線膨張率はＭｏにかなり近い値である
が、Ｆｅとステンレスの線膨張率はＭｏの約３倍であ
る。放電容器３の側壁温度はイオンエンジン作動時と停
止時で３００Ｋ程度のヒートサイクルを受けるため、線
膨張率の違いからコーティング層１５はフレイク１５ａ
状に剥げ落ちることになる。フレイク１５ａは放電容器
３内を漂い、徐々に加速電極４側に流れる。小さなフレ
イク１５ａはイオンビーム通過孔５より宇宙空間に放出
されるから問題ないが、大きなフレイク１５ａはスクリ
ーングリッド４ａと加速グリッド４ｂの間に留まり両者
を短絡させる。このような不具合は地上では人間が取り
除くことができるのでそれほど問題とならないが、宇宙
では致命的である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のイオ
ンエンジンでは、加速電極からのスパッター粒子が放電
容器内壁面に付着し、ヒートサイクルで壁面より剥げ落
ちたフレイクによって加速電極を短絡させる欠点があっ
た。

【００１２】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題を解消し、加速電極を短絡させる程大きいフレ
イクを生じさせない機能を備えたイオンエンジンを提供
することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わるイオンエンジンは、シールドケース
内に配設された放電容器内へ作動ガスを導入し、この作
動ガスを電離させて前記放電容器内にプラズマを生成す
るとともに前記放電容器の内壁から離れた領域にプラズ
マを保持し、加速電極により前記プラズマ中のイオンを
取り出して加速しイオンビーム通過孔から前記放電容器
の外部へ送り出し推力を生成するイオンエンジンにおい
て、前記放電容器の内表面の少なくとも一部には、前記
加速電極により加速されたイオンの衝突により放出され
るスパッター粒子を前記内表面に付着させるためのコー
ティング部が形成されており、前記コーティング部は、
スパッター粒子の前記コーティング部への付着強度が大
きい材質で形成された付着部と付着強度が小さい材質で
形成された非付着部とを有することを特徴とする。

【００１４】好適には、前記付着部は、前記非付着部の
中に点在するように分布し、個々の前記付着部の大きさ
は前記イオンビーム通過孔の大きさより小さく形成され
ている。

【００１５】好適には、前記放電容器の内表面には前記
放電容器内にプラズマを保持するために用いられる磁石
を覆うカバーやガス拡散器等が配置されており、これら
放電室内構成部品の表面の少なくとも一部に前記コーテ
ィング部が形成されている。

【００１６】また、本発明に係わるイオンエンジンは、
シールドケース内に配設された放電容器内へ作動ガスを
導入し、この作動ガスを電離させて前記放電容器内にプ
ラズマを生成するとともに前記放電容器の内壁から離れ
た領域にプラズマを保持し、加速電極により前記プラズ
マ中のイオンを取り出して加速しイオンビーム通過孔か
ら前記放電容器の外部へ送り出し推力を生成するイオン
エンジンにおいて、前記放電容器の内表面の少なくとも
一部には、前記加速電極により加速されたイオンの衝突
により放出されるスパッター粒子を前記内表面に付着さ
せるためのコーティング部が形成されており、前記コー
ティング部を形成する素材は、スパッター粒子の前記コ
ーティング部への付着強度と前記イオンエンジンの寿命
の長さとを考慮して選択されていることを特徴とする。

【００１７】好適には、前記放電容器の内表面には前記
放電容器内にプラズマを保持するために用いられる磁石
を覆うカバーやガス拡散器等が配置されており、これら
放電室内構成部品を前記コーティング部の材質と同一ま
たは派生の材質で形成することを特徴とする。

【００１８】好適には、これら放電室内構成部品の表面
の少なくとも一部も前記コーティング部が形成されてい
ることを特徴とする。

【００１９】好適には、スパッター粒子が前記放電容器
の内表面に付着堆積し剥がれて形成されるフレイクをト
ラップするための網状フレイク・トラップが、前記放電
容器の内側の少なくとも一部に設けられていることを特
徴とする。

【００２０】好適には、前記コーティング部は、容射ま
たはメッキ法等により形成されるコーティング層と、接
着または圧接法等により形成される張り合わせ層との中
から選択された少なくとも１種で形成されていることを
特徴とする。

【００２１】

【作用】本発明のイオンエンジンにおいては、放電容器
の内表面の少なくとも一部には、加速電極により加速さ
れたイオンの衝突により放出されるスパッター粒子を内
表面に付着させるためのコーティング部が形成されてい
る。このコーティング部は、スパッター粒子のコーティ
ング部への付着強度が大きい材質で形成された付着部と
付着強度が小さい材質で形成された非付着部とで形成さ
れている。

【００２２】放電容器内壁面に達したスパッター粒子
は、付着部に強くトラップされコーティング層を形成
し、非付着部で弱くトラップされる。付着部でのコーテ
ィング層の堆積速度は速く、弱くトラップされた非付着
部での堆積速度は遅い。ある程度堆積するとフレイクが
形成され、放電容器内壁面より剥げ落ちる。このフレイ
クの大きさや形状は形成されるコーティング層の形状に
強く依存する。したがって、コーティング層が形成され
やすい付着部の形状を選択することにより、フレイクの
大きさや形状を制御することが可能になる。

【００２３】この付着部を非付着部の中に点在するよう
に分布させ、かつ個々の付着部の大きさをイオンビーム
通過孔の大きさより小さく形成する。この結果、付着部
に形成されたコーティング層から剥がれて生成されるフ
レークは、イオンビーム通過孔の大きさより小さい大き
さで形成され、放電容器内に漂ったフレイクは最終的に
イオンビーム通過孔を通って宇宙へ放出される。

【００２４】また想定するイオンエンジンの寿命の長さ
に応じて、スパッター粒子のコーティング部への付着強
度が対応するように、コーティング部を形成する素材を
選択する。これは次のような思想に基づく。

【００２５】すなわち、例えば数年程度の短い寿命のイ
オンエンジンならば全面をスパッター粒子が付着し難い
材料で形成する。この場合、スパッター粒子が付着して
形成されるコーティング層は薄いうちに剥げ落ち、小さ
なフレイクが放電室内を漂うことになるが、フレイクの
数は少なく、加速電極が短絡する危険性が低くなる。

【００２６】また、例えば１０年程度の寿命のイオンエ
ンジンならば全面を付着し易い材料で形成する。この場
合、スパッター粒子が付着して形成されるコーティング
層はかなり厚くなって剥げ落ち、大きめのフレイクが放
電室内を漂うことになる。しかし、フレイクの数は少な
く、電極が短絡する危険性が低くなる。また、フレイク
の大きさは電気的に焼き切れる程度の大きさにとどま
る。

【００２７】また、例えば１０年以上の寿命のイオンエ
ンジンにおいては、スパッター粒子が付着し難い材料と
付着し易い材料との両者を適宜組み合わせることによ
り、イオンビーム通過孔を通過できる程度の大きさにフ
レイクを調整することができ、フレイクが加速電極を短
絡させないようにすることが可能になる。

【００２８】また、金網等で形成された網状フレイクト
ラップで放電容器の内側の一部あるいは全体を覆うこと
により、フレイクを網状フレイク・トラップでトラップ
する。これにより、放電室内を漂流する大形のフレイク
は存在しなくなり、加速電極を短絡させないようにする
ことができる。

【００２９】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。

【００３０】図１には本発明の第一の実施例に係わるイ
オンエンジンを一部切欠した斜視図が示されている。な
お、この図では図８と同一部分が同一符号で示されてい
る。したがって、重複する部分の詳しい説明は省略す
る。

【００３１】この実施例に係わるイオンエンジンが従来
のものと異なる点は、放電容器３内壁面のコーティング
部１６を形成したことにある。すなわち、コーティング
部１６は図５に示すように、スパッター粒子を付着し難
い材料でコーティングした非付着部１６ａと、多数の付
着し易い材料でコーティングした付着部１６ｂとで構成
される。個々の付着部１６ｂは正方形の形状を有し、非
付着部１６ａの中に点状に分布している。

【００３２】個々の付着部１６ｂの大きさは加速グリッ
ド４ｂのイオンビーム通過孔５ｂの大きさより小さく形
成されている。

【００３３】スパッター粒子の大部分は、非付着部１６
ａよりも付着部１６ｂに堆積する。堆積量がしきい値を
超えると、剥げ落ちてフレイク１５ａが生成される。こ
のフレイク１５ａの大きさは一般に、付着部１６ｂの大
きさを超えることはない。個々の付着部１６ｂの寸法は
イオンビーム通過孔５ｂの大きさ以下に設定されている
ので、フレイク１５ａは最終的にイオンビーム通過孔５
ｂを通過し宇宙空間に放出されることになる。なお、図
５において付着部１６ｂの形状が正方形の場合を示した
が、円形でも多角形でも良い。コーティング部１６は放
電容器３の内壁面全体でも一部でも分割されていても良
い。

【００３４】付着部１６ｂを形成する材料としては、加
速電極４を形成する材料と同じか派生材料が適当であ
る。非付着部１６ａを形成する材料としては、スパッタ
ー粒子が金属材料なので、ガラスやダイヤモンド等の絶
縁材料が適当である。

【００３５】コーティング部１６は、図６に示すように
放電容器３の内壁面に溶射またはメッキ法等で被膜層１
９を作る方法によって形成する。また、場合によって
は、図７に示すように放電容器３の内壁面に別途製作し
た薄板２０をネジ止め、または接着法や圧接法等により
張り合わせ層２１を介して放電容器３に張り付けても良
い。

【００３６】上述した実施例においては、コーティング
部１６が非付着部１６ａと付着部１６ｂとで構成されて
いた。本実施例は、イオンエンジンに想定される寿命が
非常に長い場合、例えば寿命１０年よりも長い場合に、
特に有効である。

【００３７】次に、本発明の第二実施例について説明す
る。本実施例では、コーティング部１６の全面が、付着
し難い材料でコーティングした非付着部１６ａか、付着
し易い材料でコーティングした付着部１６ｂかのどちら
か一方のみで覆われている。コーティング部１６をこの
ように構成することにより、フレイク１５ａは発生その
ものが極めて少なくなる。なお、このおうなコーティン
グ方法が採用されるのは、発生するフレイクがイオンビ
ーム通過孔５を通れる大きさのフレイク段階までに限ら
れる。これによって、フレイク１５ａは、例え加速電極
４に挾まったとしても電圧を印加すれば一部溶けて加速
電極４から離れ、イオンビーム通過孔５から宇宙空間に
放出されることになる。

【００３８】例えば数年程度の短い寿命のイオンエンジ
ンにおいては、コーティング部１６の全面が、付着し難
い材料でコーティングした非付着部１６ａで覆われてい
る。この場合、スパッター粒子が付着して形成される非
付着部１６ａのコーティング層は非常に薄く形成され
る。この結果、小さなフレイクが少量だけ生成されるこ
とになり、加速電極５を短絡させる問題はなくなる。

【００３９】また、例えば１０年程度の寿命を想定する
イオンエンジンにおいては、コーティング部１６の全面
が、スパッター粒子が付着され易い材料でコーティング
した付着部１６ｂで覆われている。この場合、付着部１
６ｂに形成されるコーティング層は、早い堆積速度で形
成される。このコーティング層から生成されるフレーク
は通常少量で、かなり小さい大きさで形成される。した
がって、この場合に形成されたフレークは、イオンビー
ム通過孔５ｂを通過でき、宇宙へ放出される。この結
果、加速電極５を短絡させないようにすることができ
る。

【００４０】本実施例の構成によれば、イオンエンジン
に想定される寿命が例えば１０年以下の範囲において
は、コーティング部１６の全面を、非付着部１６ａか付
着部１６ｂかのどちらか一方のみで覆う単純な構成をと
るだけで、フレークにより加速電極５が短絡されること
を防止することができる。

【００４１】次に図２を参照して、本発明の第三実施例
について説明する。図２には本実施例に係るイオンエン
ジンを一部切欠した斜視図が示されている。この図では
図１と同一部分に同一符号が付されている。

【００４２】本実施例では、磁石１０の一部または全部
が磁石カバー１７で覆われている。磁石カバー１７のプ
ラズマ側表面は上述の第一あるいは第二の実施例で示し
たコーティング部１６で覆われている。

【００４３】なお、コーティング部１６で覆う代わり
に、磁石カバー１７そのものをコーティング部１６と同
じ材料で製作しても良い。

【００４４】磁石カバー１６以外にもガス拡散器等の放
電室内構成部品がある場合には、これらの放電室内構成
部品の一部または全部のプラズマ側表面を、上述の第一
あるいは第二の実施例で示したコーティング部１６で覆
ってもよく、あるいは、コーティング部１６と同じ材料
で製作しても良い。

【００４５】本実施例の構成によれば、放電容器の内表
面の一部あるいは全体が磁石カバー１６等の放電室内構
成部品で覆われている場合にも、放電室内構成部品をコ
ーティング部１６の材質と同一または派生の材質で形成
することにより、加速電極４に挾まって取り除けない大
きなフレイク１５ａをなくすることができ、加速電極４
を短絡させないようにすることができる。また、放電室
内構成部品の表面の一部あるいは全体を上述の第一ある
いは第二の実施例で示したコーティング部１６で覆うこ
とにより、同様に加速電極４を短絡させないようにする
ことができる。

【００４６】次に図３を参照して本発明の第四実施例に
ついて説明する。図３は本実施例に係るイオンエンジン
を一部切欠した斜視図である。この図では図１と同一部
分に同一符号が付されている。本実施例では、磁石の前
面が第二放電容器１８で覆われている。第二放電容器１
８のプラズマ側表面は、上述の第一あるいは第二の実施
例に示したコーティング部１６で覆われている。なお、
この場合、第二放電容器１８そのものをコーティング部
１６と同じ材料で製作しても良い。放電容器３の内表面
は第二放電容器１８で覆っていない領域で、必要と思わ
れる領域のみコーティング層１６で覆えば良い。

【００４７】本実施例の構成によれば、第二放電容器１
８があっても加速電極４に挾まって取り除けない大きな
フレイク１５ａはなくなり、加速電極４を短絡させない
ようにすることができる。

【００４８】次に図４を参照して本発明の第五実施例に
ついて説明する。図４は本実施例に係るイオンエンジン
を一部切欠した斜視図である。この図では図１と同一部
分に同一符号が付されている。

【００４９】本実施例では、磁石の表面はフレイク・ト
ラップ２２で覆われている。フレイク・トラップ２２
は、スパッター粒子が放電容器３の内表面に付着堆積し
剥がれて形成されるフレイクをトラップするためのもの
である。フレイク・トラップ２２は金網等の開口率が大
きくて目の小さいものが良い。放電容器３の内表面はフ
レイク・トラップ２２のない領域で、必要と思われる領
域のみコーティング部１６で覆えば良い。確実を期すの
ならばフレイク・トラップ２２で覆っている領域もフレ
イク・トラップ２２の目を通過できないフレイク１５ａ
を作るコーティング部１６で覆えば良い。

【００５０】本実施例の構成によれば、フレイク１５ａ
はフレイク・トラップ２２で捕らえられて加速電極４に
達することはなく、加速電極４を短絡させないようにす
ることができる。

【００５１】なお、上述した種々の実施例において、推
進剤としてＸｅガスを使用する例を示したが、Ｘｅガス
に限定されるものはない。また、加速電極４も二枚か三
枚のものを使用した例を示したが、これらの枚数に限定
されるものではない。

【００５２】また、上述した実施例ではカスプ磁場型の
イオンエンジンについて説明したが、本発明はこれに限
らず、カスプ磁場型以外の電子衝撃型及び高周波型のイ
オンエンジンにも同様に適用できる。

【００５３】さらに、本発明は、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形実施可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上、本発明の構成によれば、スパッタ
ー現象に起因する加速電極の短絡事故を無くすることが
でき、長寿命のイオンエンジンを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係るイオンエンジンを一
部切欠して示す斜視図。

【図２】本発明の第三実施例に係るイオンエンジンを一
部切欠して示す斜視図。

【図３】本発明の第四実施例に係るイオンエンジンを一
部切欠して示す斜視図。

【図４】本発明の第五実施例に係るイオンエンジンを一
部切欠して示す斜視図。

【図５】放電容器内表面に所望の大きさのフレイクを作
るためのコーティング部の一例を示す平面図。

【図６】放電容器内表面に形成するコーティング部の取
り付け方の一例を示す図。

【図７】放電容器内表面に形成するコーティング部の取
り付け方の別の例を示す図。

【図８】従来のイオンエンジンを一部切欠して示す斜視
図。

【図９】加速電極でスパッター現象の起こることを示す
模式図。

【図１０】スパッター粒子が放電容器に付着しフレイク
の生じることを示す模式図。

【符号の説明】

１シールドケース３放電容器４加速電極５ａ、５ｂ、５ｃイオンビーム通過孔９主陰極用ホローカソード１０磁石１１中和器１３低速イオン１４スパッター粒子１５ａフレイク１６コーティング部１６ａ非付着部１６ｂ付着部１７磁石カバー１８第二放電容器２２フレイク・トラップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シールドケース内に配設された放電容器内
へ作動ガスを導入し、この作動ガスを電離させて前記放
電容器内にプラズマを生成するとともに前記放電容器の
内壁から離れた領域にプラズマを保持し、加速電極によ
り前記プラズマ中のイオンを取り出して加速しイオンビ
ーム通過孔から前記放電容器の外部へ送り出し推力を生
成するイオンエンジンにおいて、前記放電容器の内表面の少なくとも一部には、前記加速
電極により加速されたイオンの衝突により放出されるス
パッター粒子を前記内表面に付着させるためのコーティ
ング部が形成されており、前記コーティング部は、スパ
ッター粒子の前記コーティング部への付着強度が大きい
材質で形成された付着部と付着強度が小さい材質で形成
された非付着部とを有することを特徴とするイオンエン
ジン。
【請求項２】前記付着部は、前記非付着部の中に点在す
るように分布し、個々の前記付着部の大きさは前記イオ
ンビーム通過孔の大きさより小さく形成されていること
を特徴とする請求項１に記載のイオンエンジン。
【請求項３】前記放電容器の内表面には前記放電容器内
にプラズマを保持するために用いられる磁石を覆うカバ
ーやガス拡散器等が配置されており、これら放電室内構
成部品の表面の少なくとも一部に前記コーティング部が
形成されていることを特徴とする請求項１に記載のイオ
ンエンジン。
【請求項４】シールドケース内に配設された放電容器内
へ作動ガスを導入し、この作動ガスを電離させて前記放
電容器内にプラズマを生成するとともに前記放電容器の
内壁から離れた領域にプラズマを保持し、加速電極によ
り前記プラズマ中のイオンを取り出して加速しイオンビ
ーム通過孔から前記放電容器の外部へ送り出し推力を生
成するイオンエンジンにおいて、前記放電容器の内表面の少なくとも一部には、前記加速
電極により加速されたイオンの衝突により放出されるス
パッター粒子を前記内表面に付着させるためのコーティ
ング部が形成されており、前記コーティング部を形成す
る素材は、スパッター粒子の前記コーティング部への付
着強度と前記イオンエンジンの寿命の長さとを考慮して
選択されていることを特徴とするイオンエンジン。