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汤明杰

作品数:9 被引量:42H指数:5
供职机构:西北工业大学航天学院更多>>
发文基金:国家自然科学基金更多>>
相关领域:航空宇航科学技术核科学技术电子电信更多>>

文献类型

  • 9篇中文期刊文章

领域

  • 7篇航空宇航科学...
  • 1篇电子电信
  • 1篇核科学技术

主题

  • 5篇电子回旋共振
  • 3篇等离子体
  • 3篇推力
  • 3篇推力器
  • 3篇离子
  • 3篇ECR
  • 2篇电磁
  • 2篇电子回旋共振...
  • 2篇离子源
  • 2篇获能
  • 1篇等离子体诊断
  • 1篇电磁波
  • 1篇电磁波传输
  • 1篇电磁学
  • 1篇电推进
  • 1篇电子温度
  • 1篇调谐
  • 1篇性能比较
  • 1篇损耗
  • 1篇天线

机构

  • 9篇西北工业大学
  • 1篇哈尔滨工业大...

作者

  • 9篇杨涓
  • 9篇汤明杰
  • 7篇冯冰冰
  • 2篇王与权
  • 1篇宁中喜
  • 1篇石峰

传媒

  • 3篇物理学报
  • 3篇推进技术
  • 2篇高电压技术
  • 1篇西北工业大学...

年份

  • 3篇2016
  • 5篇2015
  • 1篇2014
9 条 记 录,以下是 1-9
排序方式:
微波谐振器系统的调谐实验研究被引量:2
2014年
圆台谐振腔和微波产生及传输装置可以形成一套和外界独立的微波谐振器系统.由于壁面上电磁压强差的作用,圆台谐振腔可能产生净电磁力,这需要从实验上给予证明.为此首先应对独立的微波谐振器系统进行调谐实验研究,使系统时刻处于谐振状态,这是实验证明净电磁力存在的重要保证.为此,本文对圆台谐振腔进行低信号调谐实验,同时配合调谐元件,准确地调试2.45 GHz频率下的谐振状态,分析温度对谐振状态的影响.实验结果表明该微波谐振器谐振频率2.44895 GHz、品质因数117495.0823,而且当腔体壁温升高时谐振频率减小、品质因数出现周期性振荡.
石峰杨涓汤明杰罗立涛王与权
关键词:电磁波传输
ECR中和器束流引出实验研究被引量:5
2015年
在真空环境下,用采集板模拟离子作用将电子束从ECR中和器中引出,实验研究ECR中和器结构以及工作参数对引出电子束流和中和器性能的影响,从而确定最佳的ECR中和器结构和工作参数。实验结果表明:在最佳的ECR中和器结构组合条件下,气体流量0.8 m L·min-1、电子束引出偏压88.6 V时,可以引出103.8 m A的束流,推进剂利用效率和电子损耗分别为1.278 9和194.573 W·A-1,能满足ECR离子源离子引出束流的需要。
罗立涛杨涓金逸舟冯冰冰汤明杰
关键词:氩气偏置电压电子回旋共振能量损耗等离子体ECR等离子体
微推力ECR离子推力器等离子体源电子获能计算分析被引量:9
2015年
为满足小型航天器的微推进需求,开展了微推力电子回旋共振(ECR)离子推力器的计算研究。实现该推力器的关键是ECR等离子体源合理的磁场和电场分布数值计算,从而使电子在穿过ECR谐振区时能够获得最大能量。为此以双环形永磁材料结构作为磁路,分别以直线形、环形和盘形微波耦合天线产生微波电磁场,同时改变等离子体源特征长度,利用有限元软件计算并分析ECR等离子体源内磁场和微波电场的分布规律以及电子在ECR区的获能规律。结果以微波输入功率5W、频率4.2GHz为例,发现环形耦合天线与较短等离子体源特征长度的结构组合可使电子在ECR区的获能指标达到最大且分布最佳。
汤明杰杨涓冯冰冰金逸舟罗立涛
关键词:电子回旋共振微推进
微波推力器独立系统的三丝扭摆推力测量被引量:7
2016年
为了探究微波推力器的推力性能,采用三丝扭摆推力测量方法对微波推力器独立系统开展推力测量实验,同时分析三丝扭摆推力测量装置的数理模型并实验测定其不确定度,由此判断实验测量结果的可信度。推力测量结果表明,现有实验条件下三丝扭摆推力测量装置能测出不低于3m N的推力,其相对不确定度为14%;在三丝扭摆推力测量装置的推力测量范围内,没有测出微波推力器独立系统显著的推力,而是在230W微波功率输出条件下测出推力在±0.7m N范围内波动,相对不确定度大于80%。
杨涓刘宪闯王与权汤明杰罗立涛金逸舟宁中喜
关键词:推力测量不确定度
微型电子回旋共振离子推力器离子源结构优化实验研究被引量:19
2015年
微型电子回旋共振(ECR)离子推力器可满足微小航天器空间探测的推进需求.为此,本文开展直径20mm的微型ECR离子源结构优化实验研究.根据放电室内静磁场和ECR谐振区的分布特点,研究不同微波耦合输入位置对离子源性能的影响,结果表明环形天线处在高于ECR谐振强度的强磁场区域时,微波与等离子体实现无损耦合,电子共振加热效果显著,引出离子束流较大.根据放电室电磁截止特性,结合微波电场计算,研究放电容积对离子源性能的影响,实验表明过长或过短的腔体长度会导致引出离子束流下降甚至等离子体熄灭.经优化后离子源性能测试表明,在入射微波功率2.1 W、氩气流量14.9μg/s下,可引出离子束流5.4 mA,气体放电损耗和利用率分别为389 W/A和15%.
汤明杰杨涓金逸舟罗立涛冯冰冰
关键词:电子回旋共振离子源等离子体
氩气和氪气作为ECR中和器工质的性能比较被引量:5
2015年
为比较使用不同气体工质的电子回旋共振(ECR)中和器的性能,在真空环境下,用一个电子收集板模拟离子的作用,将电子电流从ECR中和器中引出,实验研究了以氩气和氪气为工质时,ECR中和器引出电子电流的大小以及中和器的性能。实验结果表明:以氩气为工质,ECR中和器在体积流量0.8 m L/min时,88.6 V电压可引出103.8 m A的电子电流,工质利用效率和电子损耗分别为1.278 9 W/A和194.573 W/A;以氪气为工质,ECR中和器在体积流量0.6 m L/min时,75 V电压可引出108 m A电子电流,工质利用效率和电子产生损耗分别为1.783 2W/A和176.7 W/A。以氪气为工质的中和器性能明显优于氩气,但2种工质都可以满足ECR离子源中和离子束流的需要。
杨涓冯冰冰罗立涛金逸舟汤明杰
关键词:氪气
离子源内电子回旋共振等离子体诊断与分析被引量:7
2015年
电子回旋共振离子推力器(ECRIT)离子源的内部磁场会干扰离子源内等离子体诊断,选择合理的诊断方法需要分析离子源特性,了解磁场对诊断结果的影响。为此,采用朗缪尔(Langmuir)探针诊断了离子源的等离子体信息,根据朗缪尔探针理论得到电子温度、电子数密度、离子数密度,根据Druyvesteyn方法得到电子温度、电子数密度。结合实验现象,对比了不同方法所得诊断参数差异,分析了诊断结果的准确性。诊断结果表明:诊断位置到轴线的径向距离〉10 mm后,离子数密度由3.0×1017 m-3增至1.8×1018 m-3,符合离子源的放电原理和实际的放电形貌;不同处理方法所得电子温度、电子数密度接近,电子温度诊断值范围是4~20 e V,电子数密度诊断值范围是(2.0~9.0)×1016 m-3。离子数密度诊断结果较电子数密度诊断结果准确;电子温度较低时,使用积分得到的电子温度更准确;平行于探针的磁场会显著降低诊断得到的电子数密度,探针收集面垂直于磁场可减弱磁场干扰。
金逸舟杨涓罗立涛冯冰冰汤明杰
关键词:电推进电子回旋共振离子源磁场等离子体诊断电子温度
不同磁路电子回旋共振离子源引出实验被引量:8
2016年
空间推进所用的电子回旋共振离子源(ECRIS)应具有体积小、效率高的特点.本文研究的ECRIS使用永磁体环产生磁场,有效减小了体积,该离子源利用微波在磁场中加热电子,电子与中性气体发生电离碰撞产生等离子体.磁场在微波加热电子的过程中起关键作用,同时影响离子源内等离子体的约束和输运.通过比较四种磁路结构离子源的离子电流引出特性来研究磁场对10 cm ECRIS性能的影响.实验发现:在使用氩气的条件下,特定结构的离子源可引出160 mA的离子电流,最高推进剂利用率达60%,最小放电损耗为120 W·A^(-1);所有离子源均存在多个工作状态,工作状态在微波功率、气体流量、引出电压变化时会发生突变.离子源发生状态突变时的微波功率、气体流量的大小与离子源内磁体的位置有关.通过比较不同离子源的引出离子束流、放电损耗、气体利用率、工作稳定性的差异,归纳了磁场结构对此种ECRIS引出特性的影响规律,分析了其中的机理.实验结果表明:保持输入微波功率、气体流量、引出电压不变时,增大共振区的范围、减小共振区到栅极的距离,离子源能引出更大的离子电流;减小共振区到微波功率入口、气体入口的距离能降低维持离子源高状态所需的最小微波功率和最小气体流量,提高气体利用率,但会导致放电损耗增大.研究结果有助于深化对此类离子源工作过程的认识,为其设计和性能优化提供参考.
金逸舟杨涓冯冰冰罗立涛汤明杰
关键词:电子回旋共振离子源
基于螺旋慢波加热机制的电子回旋共振离子源电磁计算分析被引量:2
2016年
为提高电子回旋共振离子推力器(ECRIT)的推力,扩展其应用领域,从制约离子源电离度的电子加热机制出发,研究螺旋慢波条件下ECR离子源的电子加热机制,并与传统耦合天线的加热机制进行对比,得到了螺旋慢波的加热特点。基于螺旋天线的色散方程,采用有限元方法,计算并分析不同结构参数下离子源放电室内静磁场、微波电场和ECR区电子获能指标的分布规律,最终获得螺旋慢波加热的新型ECR离子源结构。计算结果表明,螺旋慢波条件下,电子加热范围得到显著拓宽,更有利于离子源电离度的提高。在输出频率4.2GHz、输出微波功率30W和给定离子源腔体结构条件下,以最宽电子加热范围为目标,计算得到离子源最佳的螺旋慢波耦合天线和磁路结构,此时螺旋角为7°,磁环位置为a=10mm,b=20mm。
冯冰冰杨涓罗立涛汤明杰金逸舟
关键词:ECR离子源螺旋天线
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