Патент №2196397 - Способ и устройство для ускорения ионов в плазменных ускорителях холловского типа

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано при конструировании плазменных ускорителей и на их основе электроракетных двигателей, в частности плазменных ускорителей (двигателей) с замкнутым дрейфом электронов, часто называемых холловскими, предназначенных для работы в космических условиях для межорбитальной транспортировки, а также выполнения задач коррекции орбиты и ориентации космических аппаратов, и может найти применение в других областях техники, например в электронике, для ионной чистки, фрезеровки, получения покрытий различного назначения, в вакуумной металлургии. Плазменный ускоритель содержит кольцевой ускорительный канал, ограниченный внутренней и внешней стенками, причем средняя линия вдоль по течению рабочего тела по кольцевому каналу наклонена к оси ускорителя под углом . Анод расположен в канале в области его закрытого конца. Катод расположен вне канала. Коллектор выполнен из трех независимых секций коллектора, в которые подают рабочее тело неравномерно по азимуту по автономным подводам, при этом накладывая азимутально неоднородное магнитное поле. Дополнительно в зоне ускорения накладывают азимутально однородное магнитное поле, отклоняющее направление силовых линий от преимущественно нормального к стенкам канала и/или изменяющее его величину и конфигурацию. Магнитная система, состоящая из внутренней и трехсекционной внешней магнитных подсистем, содержит полюс внутренней магнитной подсистемы и полюса секций внешней магнитной подсистемы, а также источники магнитодвижущей силы, с помощью которых формируют в канале симметричное относительно оси плазменного ускорителя магнитное поле с максимумом в зоне ускорения в области выходного среза и силовыми линиями, наклоненными к плоскости, перпендикулярной оси плазменного ускорителя под углом . Внутренняя и внешняя магнитные подсистемы содержат дополнительные источники магнитодвижущей силы, выполненные в виде осесимметричных магнитных катушек, питающихся независимо от разряда. Технический результат: расширение возможности эффективного регулирования режима работы двигателя для обеспечения необходимых характеристик вектора тяги. 2 с. и 9 з.п.ф-лы, 3 ил.