壁面二次電子發(fā)射對SPT鞘層及近壁傳導(dǎo)的影響研究.pdf

1、穩(wěn)態(tài)等離子推進(jìn)器（SPT）是一種最成熟、應(yīng)用最廣的電推進(jìn)發(fā)動機(jī)，我國正積極開展研究電推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。體積很小的推進(jìn)器通道內(nèi)部有著十分復(fù)雜的物理現(xiàn)象，對其進(jìn)行的理論研究是十分必要的。在發(fā)動機(jī)壁面和通道等離子區(qū)域之間存在著等離子體鞘層，此三者之間存在很強(qiáng)的耦合關(guān)系。本文研究了電子和壁面作用時的最重要物理現(xiàn)象——二次電子發(fā)射，并在建立二次電子發(fā)射模型的基礎(chǔ)上分析了徑向離子束流、通道壁面特性對鞘層和近壁傳導(dǎo)的影響。
　　電子和固體壁面發(fā)生

2、作用時會產(chǎn)生二次電子發(fā)射現(xiàn)象，由于SPT的面容比很大，二次電子發(fā)射會對發(fā)動機(jī)通道內(nèi)部的物理機(jī)制產(chǎn)生很大的影響，尤其會對鞘層特性產(chǎn)生很大的影響，所以建立合理的二次電子發(fā)射模型不僅本身具有很強(qiáng)的物理意義，且對于后續(xù)的鞘層建模也是必不可少的。在分析材料二次電子發(fā)射過程和現(xiàn)有二次電子發(fā)射模型的基礎(chǔ)上，我們提出了改進(jìn)后的二次電子發(fā)射模型，改進(jìn)后的二次電子發(fā)射模型很好地符合了實際的二次電子發(fā)射特性，且在鞘層模型中有著更好的數(shù)值特性。
　　鞘層

3、在SPT通道內(nèi)部扮演著十分重要的角色，然對于其的實驗測量是很困難的。為了研究鞘層以及其對于SPT其它特性的影響時，我們用動力學(xué)方法對鞘層進(jìn)行了數(shù)值建模，壁面處的邊界條件為二次電子發(fā)射模型。在此基礎(chǔ)上我們分析了徑向離子束流和通道壁面特性對鞘層的影響，同時簡要分析了鞘層振蕩機(jī)理。
　　SPT通道內(nèi)的電子傳導(dǎo)決定了其軸向電勢分布，近壁傳導(dǎo)在電子輸運機(jī)制中的作用是十分重要的。我們模擬了單電子運動，統(tǒng)計得到了近壁傳導(dǎo)電流密度沿徑向的分布。定