|
|
|
|
شبیه‌سازی کاتد توخالی در رانشگر اثر هال به روش ذره در سلول (pic)
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
کیانتاژ معصومه ,فرهید مرتضی ,شفیع محمدمهدی ,مراد محمدرضا
|
|
منبع
|
علوم، فناوري و كاربردهاي فضايي - 1401 - دوره : 2 - شماره : 2 - صفحه:37 -47
|
|
چکیده
|
در این مقاله، با استفاده از شبیه‌سازی دو بعدی ذره در سلول (pic)، مشخصات ذرات پلاسمای کاتد توخالی رانشگر اثر هال spt-100، مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از اجزای اصلی و مهم رانشگر اثر هال، کاتد توخالی است که دو وظیفه مهم برعهده دارد: بخشی از الکترون‌هایی که از سمت کاتد می‌آیند باعث یونیزاسیون ماده پیشران در آند می‌شوند و بخشی دیگر نقش مهم خنثی کردن باریکه یونی خارج شده از رانشگر را برعهده دارند. از این‌رو، مطالعه کاتد توخالی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. سوخت مورد استفاده در این سیستم، کریپتون است. تغییرات پتانسیل، چگالی الکترون‌ها، یون‌ها و دمای ذرات در سراسر ناحیه شبیه‌سازی بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد، متناظر با الکترون‌ها، چگالی یون نیز از مقدار بیشینه در ناحیه یونش کاتد به شکل نمایی در طول محفظه کاهش پیدا می‌کند. هم‌چنین، بررسی شعاع نرمالیزه، بر حسب چگالی الکترون‌ها نیز بیانگر آن است که ناحیه موثر کاتد یا شعاعی که دمای الکترون‌ها به میزان بیشینه خود می‌رسد، در حدود 1.5 میلی‌متری خط مرکز کاتد توخالی قرار دارد
|
|
کلیدواژه
|
رانشگر اثر هال، کاتد توخالی، شبیه‌سازی ذره در سلول
|
|
آدرس
|
پژوهشکده رانشگرهای فضایی, ایران, پژوهشکده رانشگرهای فضایی, ایران, پژوهشکده رانشگرهای فضایی, ایران, دانشگاه صنعتی شریف, دانشکده مهندسی هوافضا, گروه مهندسی هوافضا, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
morad@sharif.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
simulation of hollow cathode in the hall thruster by particle in cell (pic) method
|
|
|
|
|
Authors
|
kiantaj masumeh ,farhid morteza ,shafie mohammad mehdi ,morad mohammad reza
|
|
Abstract
|
the this article the characteristics of the hollow cathode plasma particles in the spt-100 hall effect thruster have been investigated by two-dimensional particle-in-cell simulation. one of the main and important components of the hall thruster is hollow cathode which plays two important tasks: one part of the electrons that come from the cathode used for anode propellant ionization, and the other part plays an important role of neutralizing the ion beam coming out of the thruster. therefore, the study of the hollow cathode characteristic is importance. krypton is used as fuel in this system. potential changes, density of electrons, ions and temperature of particles have been studied throughout the simulation area. the results show that corresponding to the electrons, the ion density also decreases from the maximum value in the cathode ionization region exponentially through outer chamber. also, analyzing normalized radius regard to electron density shows that the cathode effective area in which the radius electron temperature reaches maximum value is located about 1.5mm from the center line of the hallow cathode
|
|
Keywords
|
hall thruster ,hollow cathode ,pic simulation
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|