JPS63149298A - Space missile charging controller - Google Patents

Space missile charging controller

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JPS63149298A
JPS63149298A JP29600786A JP29600786A JPS63149298A JP S63149298 A JPS63149298 A JP S63149298A JP 29600786 A JP29600786 A JP 29600786A JP 29600786 A JP29600786 A JP 29600786A JP S63149298 A JPS63149298 A JP S63149298A
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spacecraft
gas
plasma
keeper
hollow cathode
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藤井 治久
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、人工衛星等の宇宙飛翔体、特に、静止軌道
衛星の宇宙環境プラズマによる帯電を制御する宇宙飛翔
体帯電制御装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a spacecraft charge control device that controls charging by space environment plasma of a spacecraft such as an artificial satellite, particularly a geostationary orbit satellite. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、宇宙飛翔体は軌道上で宇宙プラズマ環境にさら
されている。この宇宙プラズマ環境における宇宙飛翔体
の独特状態における帯電の様子を、第5図に示している
。第5図において、1は宇宙飛翔体構体、41はプラズ
マ4子、42はプラズマ正イオン、43はプラズマ電子
41とプラズマ正イオン42とから成る宇宙プラズマ、
44は宇宙飛翔体構体1に蓄積1れた帯電電荷である。
Generally, spacecraft are exposed to a space plasma environment while in orbit. Figure 5 shows the state of charging in the unique state of a spacecraft in this space plasma environment. In FIG. 5, 1 is a spacecraft structure, 41 is a plasma quartet, 42 is a plasma positive ion, and 43 is a space plasma consisting of plasma electrons 41 and plasma positive ions 42.
Reference numeral 44 indicates electrical charges accumulated in the spacecraft structure 1.

宇宙環境におけるプラズマ電子41の電流密度は、通常
、プラズマ正イオン42の電流密度よりも大きく、静止
軌道付近では、これらの電流密度は下記の第1表に示す
ような値である。
The current density of plasma electrons 41 in the space environment is usually higher than the current density of plasma positive ions 42, and near geostationary orbit, these current densities have values as shown in Table 1 below.

第  1  表 従って、地球の独特状態lこは、宇宙飛翔体構体1に負
の帯電載荷44が蓄積されて負に帯′屯する。
Table 1 Therefore, the unique state of the earth is such that the spacecraft structure 1 accumulates a negative charge load 44 and becomes negatively charged.

特に、太陽活動が活発になり地磁気風(サブストーム)
が起きると、静止軌道付近に、上記第1表のサブストー
ム時の欄に示すような電流密度のプラズマ電子41やプ
ラズマ正イオン42が流れ込み、宇宙飛翔体構体1の負
の帯電の程度が大きくなり、放電が発生する可能性があ
る。このような宇宙飛翔体構体1の帯1により、推進剤
が太陽電池のカバーガラス表面に付着して太1場電池の
効率が低下したり、あるいは放電により搭載機器が誤動
作・故障したりする。よって、宇宙飛翔体構体1の長寿
命化、高信頼度化のためには、このような宇宙飛翔体丁
簿体1の帯電・放電を防止するように制御しなければな
らない。
In particular, solar activity increases and geomagnetic winds (substorms) occur.
When this occurs, plasma electrons 41 and plasma positive ions 42 with current densities as shown in the substorm column of Table 1 above flow into the vicinity of the geostationary orbit, and the degree of negative charging of the spacecraft structure 1 becomes large. There is a possibility that a discharge may occur. Such a band 1 of the spacecraft structure 1 causes propellant to adhere to the surface of the cover glass of the solar cell, reducing the efficiency of the solar cell, or causing malfunction or failure of onboard equipment due to discharge. Therefore, in order to extend the lifespan and increase the reliability of the spacecraft body 1, it is necessary to control the spacecraft body 1 to prevent such charging and discharging.

上記のような宇宙飛翔体構体1の帯電を制御する従来の
宇宙飛翔体帯蒐制御装置としては、例えば「Journ
al of 5pacecraft and l’Lo
ckets j第18巻第5号、P、462(1981
)に開示された第7図に示す構成のものが知られている
。第7図において、21a〜21eは金属であるセシウ
ム(CB)、22 a 〜22 cは各セシウム21a
 〜21Cを気化させる気化器、2.3 a〜23cは
気化された各セシウム21a〜21cを通すガス管、2
4a124bはシースヒータ陰嘱、25a、25bはコ
イルヒータ、26a、26bは陽極、27はプローブ、
28はプローブ27に負電圧を供給するプローブ電源、
29は放電ffl、30は放電室29内に取り付けられ
た主陽極、31は放電室29内に取り付けられ、各セシ
ウム21b、21cの放電効率を上げるための環状磁石
、32は放電室29内で生成されたセシウムイオンを引
き出す引出し電極、33は引出し北極32により引き出
されたセシウムイオンを加速する加速電極、34は中和
器、35はセシウムイオンエンジン、36は電子、37
はセシウムイオン、38は電子36とセシウムイオン3
7とから成るセシウムプラズマである。
As a conventional spacecraft belt control device for controlling the charging of the spacecraft structure 1 as described above, for example, "Journ" is used.
al of 5pacecraft and l'Lo
ckets j Vol. 18 No. 5, P, 462 (1981
) is known, having the configuration shown in FIG. 7. In FIG. 7, 21a to 21e are metal cesium (CB), and 22a to 22c are cesium 21a.
A vaporizer for vaporizing ~21C, 2.3 a~23c are gas pipes through which the vaporized cesium 21a~21c passes, 2
4a124b is a sheath heater, 25a and 25b are coil heaters, 26a and 26b are anodes, 27 is a probe,
28 is a probe power supply that supplies a negative voltage to the probe 27;
29 is a discharge ffl, 30 is a main anode installed in the discharge chamber 29, 31 is an annular magnet installed in the discharge chamber 29 to increase the discharge efficiency of each cesium 21b, 21c, and 32 is a main anode installed in the discharge chamber 29. An extraction electrode for extracting generated cesium ions, 33 an acceleration electrode for accelerating the cesium ions extracted by the extraction north pole 32, 34 a neutralizer, 35 a cesium ion engine, 36 electrons, 37
is a cesium ion, 38 is an electron 36 and a cesium ion 3
It is a cesium plasma consisting of 7.

次に、上記従来の宇宙飛翔体帯′1制御装置の動作につ
いて説明する。中和器34は、セシウムイオンエンジン
35から正のセシウムイオンビームを放射する際に、宇
宙飛翔体構体1が負に電位変動を生じないようにセシウ
ムプラズマ38を発生させ、このセシウムプラズマ38
中の′成子36をセシウムイオンビームに混ぜて中性化
し、宇宙飛翔体構体1の電位変動を防止するために使用
される。宇宙飛翔体1の帯シ′ηll#には、上記中和
器34のみを使用する。中和器34のセシウム21aは
気化器22aにより気化され、ガス管23&を通りコイ
ルヒータ25aでさらに加熱され、陽極26aの近傍に
到達する。その時、シースヒータ陰極24aから陽42
6 aとのに位差により引き出された熱成子がセシウム
原子と衝突してこのセシウム原子をイオン化し、陽極2
6aの近傍にセシウムプラズマ38が形成される。宇宙
飛翔体構体1が独特状態にあり負に帯電していると、宇
宙との帯電rト位差によりセシウムプラズマ38中のd
子36のみが宇宙飛翔体構体1から宇宙へ放出され、こ
の宇宙飛翔体構体1の電位が正側に変動して帯電が制御
される。
Next, the operation of the conventional spacecraft belt '1 control device will be explained. The neutralizer 34 generates cesium plasma 38 so that the spacecraft structure 1 does not cause negative potential fluctuations when a positive cesium ion beam is emitted from the cesium ion engine 35, and
It is used to neutralize the cesium ion beam by mixing it with the cesium ion beam and to prevent potential fluctuations in the spacecraft structure 1. Only the above-mentioned neutralizer 34 is used for the spacecraft 1's spacecraft 1. The cesium 21a in the neutralizer 34 is vaporized by the vaporizer 22a, passes through the gas pipe 23&, is further heated by the coil heater 25a, and reaches the vicinity of the anode 26a. At that time, from the sheath heater cathode 24a to the positive 42
Thermal particles drawn out due to the potential difference between 6a and 6a collide with cesium atoms, ionize the cesium atoms, and form anode 2.
Cesium plasma 38 is formed near 6a. When the spacecraft structure 1 is in a unique state and is negatively charged, d in the cesium plasma 38 due to the potential difference in charge r with space.
Only the particles 36 are ejected from the spacecraft structure 1 into space, and the electric potential of the spacecraft structure 1 changes to the positive side to control charging.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来の宇宙飛翔体帯電制御装置は以上のように構成
されているので、セシウムプラズマ38中のセシウムイ
オン37が宇宙飛翔体構体1にたまり、この宇宙飛翔体
溝本1の表面に付着して汚染し、このために、代表的な
表面材料である熱1u制御材料や太陽電池のカバーガラ
スの特性劣化を引き起こすという問題点があった。また
、セシウムはいったん気化してから放電プラズマの生成
に供されるため、中和器34としての動作の応答速度が
遅いという問題点もあった。
Since the conventional spacecraft charge control device is configured as described above, cesium ions 37 in the cesium plasma 38 accumulate in the spacecraft structure 1 and adhere to the surface of the spacecraft groove book 1. This poses a problem in that it causes deterioration of the characteristics of typical surface materials such as thermal 1U control materials and cover glasses of solar cells. Furthermore, since cesium is once vaporized and then used to generate discharge plasma, there is also the problem that the response speed of the neutralizer 34 is slow.

この発明は、かかる問題点を解決するためになでれたも
ので、セシウムイオン等の付着による汚染で宇宙飛翔休
講体の表面材料の特性劣化を引き起こすことなく、動作
の応答速度も早い宇宙飛翔体帯′1制御装置を得ること
を目的とする。
This invention was developed in order to solve these problems, and it is possible to avoid deterioration of the characteristics of the surface material of the spaceflight object due to contamination due to adhesion of cesium ions, etc., and to have a fast response speed. The object is to obtain a body belt '1 control device.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る宇宙飛翔体帯電制御装置は、宇宙飛翔休
講体の表面に電気的lこ絶縁して中空陰玉を設け、この
中空陰極の前面にキーパ4極を配設し、希ガスを貯蔵し
たガスタンクと、このガスタンクから供給されるガス流
t+調節する流量調整器と、上記中空陰極と上記キーパ
電極との間に電圧を印加し、上記中空陰極の内部を通し
て供給された希ガスを放電させてプラズマを生成するキ
ーパ電源と、このキーパ電源と上記宇宙飛翔休講体とに
接続された電流計とを備えたものである。
The spacecraft charge control device according to the present invention includes an electrically insulated hollow cathode provided on the surface of the spaceflight object, four keeper poles arranged in front of the hollow cathode, and a rare gas stored. a gas tank supplied from the gas tank, a flow rate regulator that adjusts the gas flow t+ supplied from the gas tank, the hollow cathode and the keeper electrode, and a voltage is applied between the hollow cathode and the keeper electrode to discharge the rare gas supplied through the inside of the hollow cathode. The spacecraft is equipped with a keeper power source that generates plasma, and an ammeter connected to the keeper power source and the space flight vehicle.

〔作用〕[Effect]

この発明の宇宙飛翔体帯11E11tIJ御装置におい
ては、中空陰極とキーパ電源との間に印加される電圧に
より希ガスのプラズマが生成され、このように生成され
たプラズマ中の電子が宇宙へ放出され、これにより、宇
宙飛翔休講体の帯電が制御される。
In the spacecraft belt 11E11tIJ control device of the present invention, rare gas plasma is generated by the voltage applied between the hollow cathode and the keeper power source, and the electrons in the plasma thus generated are emitted into space. , This controls the charging of the spaceflight object.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明の一実施例である宇宙飛翔体帯電制御
装置を示す概略構成図である。第1図において、lは宇
宙飛翔休講体、2は中空陰極、3は中空陰極2の前面に
設けられた中央に小孔を有するキーパ電極、4は中空陰
極2とキーパ電極3との間に電圧を印加するキーパ゛電
源、5は中壁陰極2を加熱して熱心子を供給しやすくす
るヒータ、6はヒータ5に電流を供給するヒータ電源、
7は中空陰極2を宇宙飛翔体得体1から電気的に絶縁す
る絶縁管、8はガスを貯蓄するガスタンク、9はガスタ
ンク8から供給されるキセノン、アルゴン、ネオン、ク
リプトンなどの希ガス原子、  10はガスタンク8の
開閉を行うバルブ、11はバルブ10の開閉を制御する
バルブ制御機構、12はバルブ制御機構11のパルプ制
御機構、13は希ガス原子9の通るガス管、14は希ガ
ス原子9の流量を調整する流量調整器、15は流量調整
器14を制御する流量調整器電源、16は一端がキーパ
電源4に接続され、他端が宇宙飛翔休講体1に接続され
た電流計、17は電離した希ガスイオン、18は電子、
19は希ガスイオン17と電子18とから成る希ガスプ
ラズマ、20はプラズマ発生源である。なお、キーパ電
源4.ヒータ電源6゜バルブ制御電源12.及び流量調
整器電源15の稼動・停止は地上からのコマンドにより
制御され、また、流量調整器電源15及び電流計16か
らの信号はテレメトリとして地上に送信される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a spacecraft charge control device which is an embodiment of the present invention. In Fig. 1, l is a space flight suspension body, 2 is a hollow cathode, 3 is a keeper electrode with a small hole in the center provided on the front surface of the hollow cathode 2, and 4 is between the hollow cathode 2 and the keeper electrode 3. A keeper power supply that applies voltage, 5 a heater that heats the inner wall cathode 2 to facilitate the supply of active elements, 6 a heater power supply that supplies current to the heater 5;
7 is an insulating tube that electrically insulates the hollow cathode 2 from the space flight object 1; 8 is a gas tank for storing gas; 9 is a rare gas atom such as xenon, argon, neon, krypton, etc. supplied from the gas tank 8; 10 1 is a valve that opens and closes the gas tank 8; 11 is a valve control mechanism that controls opening and closing of the valve 10; 12 is a pulp control mechanism of the valve control mechanism 11; 13 is a gas pipe through which rare gas atoms 9 pass; 14 is a rare gas atom 9. 15 is a flow rate regulator power supply for controlling the flow rate regulator 14; 16 is an ammeter connected to the keeper power supply 4 at one end and to the spaceflight body 1 at the other end; 17 is an ionized rare gas ion, 18 is an electron,
19 is a rare gas plasma consisting of rare gas ions 17 and electrons 18, and 20 is a plasma generation source. Note that the keeper power supply 4. Heater power supply 6° Valve control power supply 12. The operation and stopping of the flow regulator power supply 15 are controlled by commands from the ground, and signals from the flow regulator power supply 15 and the ammeter 16 are transmitted to the ground as telemetry.

第2図は、第1図の宇宙飛翔体帯鑞制御装置における宇
宙飛翔休講体の帯電制御の手順を示す図でおる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a procedure for controlling the charging of a spacecraft in the spacecraft belt charging control device of FIG. 1.

次に、上記この発明の一実施例である宇宙飛翔体帯電制
御装置の動作について説明する。宇宙飛翔休講体1が地
球の独特状態に入ると、上記第5図に示すように宇宙飛
翔休講体1が宇宙プラズマ43により負に帯電するので
、地上から宇宙飛翔休講体1に対し、バルブ制御電源1
2.流量調整器′電源15.ヒータ纜源6.及びキーパ
電源4を稼動状態にするコマンドを送り、ガスタンク8
から希ガス原子9を中空陰極2内部を通して中空陰極2
とキーノミ電極3間に供給する。ヒータ5が加熱されて
中空陰極2先端から熱電子が放出されやすくなると、キ
ーパ′1源4から中空陰極2とキーパ電極3との間に印
加された直流電圧、又は交流電圧、又は高周波電圧によ
り放電が発生し、希ガスプラズマ19が生成される。生
成された希ガスプラズマ19中の′シ子18が、宇宙と
負に帯′鑞した宇宙飛翔休講体1との間の電位差により
宇宙に放出され、また、希ガスイオン17は宇宙飛翔休
講体1にとどまり、宇宙飛翔休講体1の1位が正側に移
行する。この時、電流計16には負の電流が計測される
。この電流計16により計測された電流値のデータはテ
レメトリとして地上に送信され、宇宙飛翔休講体1の帯
電制御の確認に供せられる。このようにして、宇宙飛翔
休講体1の4位が正側に移行し、ついには宇宙との電位
差がなくなる。この時1. 、!L子18と希ガスイオ
ン17が共に宇宙空間へ拡散していくので、1流計16
の電流値は零になる。この状態は、宇宙飛翔棒構体1が
地球の独特状態から抜は出るまで継続する。地球の独特
状態を出た時点で、地上から宇宙飛翔棒構体lにコマン
ドを送り、キーパト源4.ヒータ電源6.流量調整器電
源15.及びバルブ制御電源12を停止させる。なお、
ヒータ電源6は、放電が生じて希ガスプラズマ19が生
成された時点で停止しても放電は持続する。上述のよう
な宇宙飛翔棒構体1の帯電制御の手順は、第2図に示さ
れている。ここで、上記キーパ電源4.ヒータ電源6.
流量調整器域源15.及びバルブ制御電源12などの各
電源を稼動状態にするコマンドは、宇宙飛翔棒構体1が
地球の独特状態に入る前に行っても良い。
Next, the operation of the spacecraft charge control device which is an embodiment of the present invention will be described. When the space flight object 1 enters the earth's unique state, the space flight object 1 becomes negatively charged by the space plasma 43 as shown in FIG. Power supply 1
2. Flow regulator' power supply 15. Heater source 6. and sends a command to activate the keeper power supply 4, and the gas tank 8
The rare gas atoms 9 are passed through the hollow cathode 2 from the inside of the hollow cathode 2.
and the key chisel electrode 3. When the heater 5 is heated and thermoelectrons are easily emitted from the tip of the hollow cathode 2, the DC voltage, AC voltage, or high frequency voltage applied between the hollow cathode 2 and the keeper electrode 3 from the keeper '1 source 4 A discharge occurs and rare gas plasma 19 is generated. The ions 18 in the generated rare gas plasma 19 are emitted into space due to the potential difference between space and the negatively charged space flight object 1, and the rare gas ions 17 are It remains at 1, and the 1st place of space flight suspension class 1 moves to the positive side. At this time, the ammeter 16 measures a negative current. Data on the current value measured by the ammeter 16 is transmitted to the ground as telemetry, and is used for checking the charging control of the space flight object 1. In this way, the 4th position of space flight cancellation body 1 shifts to the positive side, and finally the potential difference with space disappears. At this time 1. ,! Since the L particles 18 and the rare gas ions 17 both diffuse into space, the first flow total 16
The current value becomes zero. This state continues until the space flight rod structure 1 is removed from the unique state of the earth. When leaving the unique state of the earth, send a command from the ground to the space flight rod structure l, and send the keypad source 4. Heater power supply 6. Flow regulator power supply 15. And the valve control power supply 12 is stopped. In addition,
Even if the heater power supply 6 is stopped at the time when the discharge occurs and the rare gas plasma 19 is generated, the discharge continues. The procedure for controlling the charging of the space flight rod structure 1 as described above is shown in FIG. Here, the above keeper power supply 4. Heater power supply 6.
Flow regulator area source 15. The command to put each power source such as the valve control power source 12 into operation may be issued before the space flight rod structure 1 enters the unique state of the earth.

以上、宇宙飛翔棒構体1が地球の独特状態に入った場合
の帯電制御について説明したが、宇宙飛翔棒構体1の一
部に絶縁物が露出している場合に、日照時lこおいても
絶縁物の表面と宇宙飛翔棒構体1との間に電位差が生じ
(これを局部帯′亀と呼ぶ)、この局部帯シもプラズマ
発生源2.0を稼動状態にすることにより制御できる。
Above, we have explained the charging control when the space flight rod structure 1 enters the unique state of the earth. A potential difference occurs between the surface of the insulator and the space flight rod structure 1 (this is called a local band), and this local band can also be controlled by putting the plasma generation source 2.0 into operation.

この制御の様子は、第6図により説明する。第6図にお
いて、45は太陽光の入射により宇宙飛翔棒構体lの表
面から放出される尤二子、46は宇宙飛翔棒構体1の一
部に取り付けられた絶縁性表面材料である。日照時、宇
宙飛翔棒構体1に宇宙プラズマ43が入射しても、宇宙
飛翔棒構体1の表面から元成子45が放出され、この光
電子45が放出する一=lE a密度はほぼプラズマ電
子41の4流密度と同程度であるので、一般的に帯電は
生じることがない。しかしながら、宇宙飛翔棒構体1の
表面の一部が絶縁性表面材料46から成り、この部分が
陰になっている場合に、絶縁性表面材料46から元゛1
子45が放出されないので、絶縁性表面材料46にはプ
ラズマ電子41による帯域電荷44が蓄積されて負に帯
電し、このため、絶縁性表面材料46と宇宙飛翔棒構体
1との間に電位差が生じる。このような状況において、
宇宙飛゛翔体構体lに設置されたプラズマ発生源20を
地上からのコマンドにより稼動状態にすると、発生した
希ガスプラズマ19中の希ガスイオン17が絶縁性表面
材料46の負の帯電慮位に引き寄せられ、負の帯4を荷
44と電荷交換して帯電が中和される。
The state of this control will be explained with reference to FIG. In FIG. 6, reference numeral 45 denotes a diode emitted from the surface of the space flight rod structure 1 by the incidence of sunlight, and 46 represents an insulating surface material attached to a part of the space flight rod structure 1. Even when the space plasma 43 is incident on the space flight rod structure 1 during sunlight, the Yuanseiko 45 is emitted from the surface of the space flight rod structure 1, and the density of the photoelectrons 45 emitted is approximately equal to that of the plasma electrons 41. Since the current density is approximately the same as the current density, charging generally does not occur. However, when a part of the surface of the space flight rod structure 1 is made of the insulating surface material 46 and this part is in the shadow, the original
Since the electrons 45 are not emitted, band charges 44 caused by the plasma electrons 41 are accumulated on the insulating surface material 46 and become negatively charged, so that a potential difference is created between the insulating surface material 46 and the space flight rod structure 1. arise. In this situation,
When the plasma generation source 20 installed in the spacecraft structure L is put into operation by a command from the ground, the rare gas ions 17 in the generated rare gas plasma 19 cause the insulating surface material 46 to become negatively charged. , the negative band 4 exchanges charge with the charge 44, and the charge is neutralized.

なお、上記実施例では、1つのガスタンク8から成る1
つのプラズマ発生源20の場合を示したが、第3図に示
すこの発明の他の実施例のように、宇宙飛翔棒構体1の
各部に複数のプラズマ発生源20を設け、各々のプラズ
マ発生源20にガスタンク8を設ける構成としても良く
、また、第4図に示すこの発明の他の実施例のように、
複数のプラズマ発生源20に1つのガスタンク8を配設
する構成としても良い。
In the above embodiment, one gas tank 8 is made up of one gas tank 8.
Although the case of one plasma generation source 20 is shown, as in another embodiment of the present invention shown in FIG. 3, a plurality of plasma generation sources 20 are provided in each part of the space flight rod structure 1, 20 may be provided with a gas tank 8, and as in another embodiment of the present invention shown in FIG.
A configuration may be adopted in which one gas tank 8 is provided for a plurality of plasma generation sources 20.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は以上説明したとおり、宇宙飛翔体帯電制御装
置において、宇宙飛翔体溝体の表面に電気的に絶縁して
中空陰極を設け、この中空陰極の前面にキーパ電極を配
没し、希ガスを貯蔵したガスタンクと、このガスタンク
から供給されるガス流量を調節する流量調整器と、上記
中空陰極と上記キーパ成極との間に1圧を印加し、上記
中空陰極の内部を通して供給された希ガスを放電させて
プラズマを生成するキーパ1を源と、このキーパ電源と
上記宇宙飛翔棒構体とに接続された電流計とを備えた構
成としたので、セシウムイオン等の付着による汚染で宇
宙飛翔棒構体の表面材料の特性劣化を引き起こすことな
く、動作の応答速度も早く、さらに、長寿命で信頼性の
高い宇宙飛翔体システムを構築できるという優れた効果
を奏するものである。
As explained above, this invention is a spacecraft charging control device in which a hollow cathode is provided on the surface of a spacecraft groove body in an electrically insulated manner, a keeper electrode is disposed in front of the hollow cathode, and a rare gas A gas tank that stores gas, a flow rate regulator that adjusts the gas flow rate supplied from the gas tank, and one pressure applied between the hollow cathode and the keeper polarization, and the dielectric gas supplied through the inside of the hollow cathode The configuration includes a keeper 1 that discharges gas to generate plasma as a source, and an ammeter connected to this keeper power source and the space flight rod structure, so that contamination due to adhesion of cesium ions etc. can cause space flight. This has the excellent effect of not causing any deterioration of the characteristics of the surface material of the rod structure, allowing a fast operational response speed, and also allowing the construction of a long-life and highly reliable spacecraft system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例である宇宙飛翔体帯電制御
装置を示す概略構成図、第2図は、第1図の宇宙飛翔体
帯電制御装置における宇宙飛翔棒構体の帯電制御の手順
を示す図、第3図及び第4図はそれぞれこの発明の他の
実施例である宇宙飛翔体帯電制御装置を示す概略構成図
、第5図は宇宙飛翔体の独特状態における帯電の様子を
示す図、第6図は一部が絶縁性表面材料に覆われた宇宙
飛翔体の日照時における局部帯域の様子を示す図、第7
図は従来の宇宙飛翔体帯電制御装置を示す概略構成図で
ある。 図において、1・・・宇宙飛翔体fin体、2・・・中
空陰極、3・・・キーパ電極、4・・・キーパ電源、5
・・・ヒータ、6・・・ヒータ′;源、7・・・絶縁管
、8・・・ガスタンク、9・・・希ガス原子、10・・
・バルブ、11・・・バルブ制御機構、12・・・バル
ブ制御電源、13 、、、ガス管、14・・・流量調整
器、15・・・流i−調調整器ヒル源16・・・電流計
、17・・・希ガスイオン、18・9.電子、19・・
・希ガスプラズマ、20・・・プラズマ発生源、21a
〜21c・・・セシウム、22a〜22c・・・気化器
、23a 〜23e−・・ガス管、24a、24b・・
・シースヒータ陰極、25a、25b・・・コイルヒー
タ、26a、26b・・・陽極、27・・・プローブ、
28・・・プローブ電源、29・・・放電室、30・・
・主陽極、31・・・環状磁石、32・・・引出し電極
、33・・・加速電極、34・・・中和器、35・・・
セシウムイオンエンジン、36・・・電子、37・・・
セシウムイオン、38・・・セシウムプラズマ、41・
・・プラズマ電子、42・・・プラズマ正イオン、43
・・・宇宙プラズマ、44・・・帯直電荷、45・・・
光電子、46・・・絶縁性表面材料である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相補部分を示す。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a spacecraft charge control device which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a procedure for controlling the charge of a spacecraft rod structure in the spacecraft charge control device shown in FIG. 3 and 4 are schematic configuration diagrams showing a spacecraft charging control device which are other embodiments of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing the state of charging in a unique state of a spacecraft. , Figure 6 is a diagram showing the local band during sunlight of a spacecraft partially covered with an insulating surface material, Figure 7
The figure is a schematic configuration diagram showing a conventional spacecraft charge control device. In the figure, 1... Spacecraft fin body, 2... Hollow cathode, 3... Keeper electrode, 4... Keeper power source, 5
... Heater, 6... Heater'; Source, 7... Insulating tube, 8... Gas tank, 9... Rare gas atom, 10...
・Valve, 11...Valve control mechanism, 12...Valve control power supply, 13...Gas pipe, 14...Flow rate regulator, 15...Flow i-adjustment regulator Hill source 16... Ammeter, 17...Rare gas ion, 18.9. Electronic, 19...
・Rare gas plasma, 20... plasma generation source, 21a
~21c... Cesium, 22a~22c... Vaporizer, 23a ~23e-... Gas pipe, 24a, 24b...
- Sheath heater cathode, 25a, 25b... coil heater, 26a, 26b... anode, 27... probe,
28...Probe power supply, 29...Discharge chamber, 30...
- Main anode, 31... Annular magnet, 32... Extraction electrode, 33... Accelerating electrode, 34... Neutralizer, 35...
Cesium ion engine, 36...electron, 37...
Cesium ion, 38... Cesium plasma, 41.
...Plasma electron, 42...Plasma positive ion, 43
... Space plasma, 44... Straight line charge, 45...
Photoelectron, 46... Insulating surface material. In each figure, the same reference numerals indicate the same or complementary parts.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)宇宙飛翔体構体の表面に電気的に絶縁して設けら
れた中空陰極と、この中空陰極の前面に設けられたキー
パ電極と、ガスが貯蔵されたガスタンクと、このガスタ
ンクから供給されるガスの流量を調整する流量調整器と
、上記中空陰極と上記キーパ電極との間に電圧を印加し
、上記中空陰極の内部を通して供給されたガスを放電さ
せてプラズマを生成するキーパ電源と、一端がこのキー
パ電源に接続され、他端が上記宇宙飛翔体構体に接続さ
れた電流計とを備えたことを特徴とする宇宙飛翔体帯電
制御装置。
(1) A hollow cathode provided electrically insulated on the surface of the spacecraft structure, a keeper electrode provided in front of this hollow cathode, a gas tank in which gas is stored, and gas supplied from this gas tank. a flow rate regulator that adjusts the flow rate of the gas; a keeper power source that applies a voltage between the hollow cathode and the keeper electrode to discharge the gas supplied through the hollow cathode to generate plasma; A spacecraft charge control device comprising: an ammeter connected to the keeper power source, and an ammeter whose other end is connected to the spacecraft structure.
(2)上記ガスタンクから供給されるガスは、キセノン
、アルゴン、ネオン、クリプトンなどの希ガスであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の宇宙飛翔体
帯電制御装置。
(2) The spacecraft charge control device according to claim 1, wherein the gas supplied from the gas tank is a rare gas such as xenon, argon, neon, or krypton.
(3)上記キーパ電源から印加される電圧は、直流電圧
、又は交流電圧、又は高周波電圧であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項あるいは第2項記載の宇宙飛翔
体帯電制御装置。
(3) The spacecraft charging control device according to claim 1 or 2, wherein the voltage applied from the keeper power source is a DC voltage, an AC voltage, or a high frequency voltage.
JP29600786A 1986-12-12 1986-12-12 Space missile charging controller Granted JPS63149298A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5250177A (en) * 1990-07-09 1993-10-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Water purifier with an ozone generating device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5250177A (en) * 1990-07-09 1993-10-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Water purifier with an ozone generating device

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