JPS63248978A - 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
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- JPS63248978A JPS63248978A JP8179987A JP8179987A JPS63248978A JP S63248978 A JPS63248978 A JP S63248978A JP 8179987 A JP8179987 A JP 8179987A JP 8179987 A JP8179987 A JP 8179987A JP S63248978 A JPS63248978 A JP S63248978A
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- Japan
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- screen electrode
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- positive ions
- type ion
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- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 13
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- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 abstract description 13
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Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (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）
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７部を原子Ａまたは陽イオ
ン■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。１ｏ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１０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。■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、１
５は前記陽イオン■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、１
８は前記主陰極９へ印加するビーム電源、１９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７部を原子Ａまたは陽イオ
ン■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。１ｏ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１０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。■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、１
５は前記陽イオン■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、１
８は前記主陰極９へ印加するビーム電源、１９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。
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
り加速されて矢印方向に移動する。
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
り加速されて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、電子已によ
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
■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、電子已によ
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
■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。
（問題点を解決するための手段）
この発明にがかるカスプ磁場型イオンエンジンは、スク
リーン電極側に近接した磁力線を弱化せしめるために弱
磁化または小型化した磁石をスクリーン電極側に近接し
て設けたものである。
リーン電極側に近接した磁力線を弱化せしめるために弱
磁化または小型化した磁石をスクリーン電極側に近接し
て設けたものである。
〔作用）
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、スクリーン電極側に近
接した部分の磁力線を弱化せしめるために弱磁化または
小型化した１ｉｆ１石をスクリーン電極側に近接して設
けたので、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。
接した部分の磁力線を弱化せしめるために弱磁化または
小型化した１ｉｆ１石をスクリーン電極側に近接して設
けたので、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、■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、■は陽イオンである。
Claims (1)
- 推進剤原子をイオン化して陽イオンを生成させるため、
永久磁石を配列した陽極と、前記陽イオンを吸引するス
クリーン電極により形成されたイオン生成室を有するカ
スプ磁場型イオンエンジンにおいて、前記スクリーン電
極側に近接した部分の磁力線を弱化せしめるため弱磁化
または小型化した磁石を前記スクリーン電極側に近接し
て設け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 true JPS63248978A (ja) | 1988-10-17 |
| JPH0610465B2 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) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01310179A (ja) * | 1988-06-09 | 1989-12-14 | Toshiba Corp | Ｅｃｒ型イオンスラスタ |
| JP2000073936A (ja) * | 1998-08-26 | 2000-03-07 | Mitsubishi Electric Corp | イオン源装置 |
| JP2009509075A (ja) * | 2004-09-22 | 2009-03-05 | エルウィング エルエルシー | スラスタ及びそのシステム、そして推力発生方法 |
| JP2009085206A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-23 | Tokyo Metropolitan Univ | 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 |
| CN105840444A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-08-10 | 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 |
Citations (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
Patent Citations (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 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH01310179A (ja) * | 1988-06-09 | 1989-12-14 | Toshiba Corp | Ｅｃｒ型イオンスラスタ |
| JP2000073936A (ja) * | 1998-08-26 | 2000-03-07 | Mitsubishi Electric Corp | イオン源装置 |
| JP2009509075A (ja) * | 2004-09-22 | 2009-03-05 | エルウィング エルエルシー | スラスタ及びそのシステム、そして推力発生方法 |
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| 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 |
| CN105840444A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-08-10 | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0610465B2 (ja) | 1994-02-09 |
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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 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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