一种电推力器真空点火试验装置及其试验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用空心阴极进行点火或者中和离子的试验领域，尤其是一种电推力器真空点火试验装置及其试验方法。
【背景技术】
[0002]在航天领域中，空心阴极广泛用于电推力器点火及中和离子和空间站主动电位控制等。空心阴极主要由阴极管、顶板、发射体、加热器和触持极等组成。其中，发射体是空心阴极的核心，在工作开始时，通过加热发射体产生初始电子，初始电子电离工质从而产生等离子体，在等离子体不断轰击下，发射体可以维持在发射温度，阴极处于自持放电状态。理想的发射体应具有高发射系数、低功函、强抗中毒能力及强抗振动能力，目前，常用的空心阴极的发射体有六硼化镧、钡钨等。当发射体暴露于大气中，其表面会吸附氧气及水蒸气等杂质；当对发射体进行加热后，杂质与发射体反应，从而使发射体失效，发射电子能力降低或失去发射能力。当发射体暴露大气后，为防止其失效，需要对其进行激活处理，即除去表面的中毒层，一般方法是先在高真空中放置数小时之后，通过逐步升温除去吸附的杂质。另夕卜，在空心阴极停止试验开舱之前，需要数小时的时间将阴极冷却，防止在较高温度下暴露于大气中导致发射体中毒失效。不管是空心阴极的激活，还是其冷却都需要花费数小时甚至十几小时的时间，工作效率极低。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种提高试验效率的电推力器真空点火试验装置及其试验方法。
[0004]为解决上述技术问题，本发明一种电推力器真空点火试验装置，包括:主舱；空心阴极，所述空心阴极通过固定装置连接在所述主舱内壁上;在所述主舱的一端设有一辅舱，所述辅舱与所述主舱相通，在所述辅舱与所述主舱的连接处设有阻断件；以及移动平台，所述移动平台设置在所述辅舱及所述主舱内，所述移动平可在所述辅舱及所述主舱内移动；加速器及推力架，所述加速器及所述推力架设置在所述移动平台上。
[0005]优选地，所述阻断件为高真空气动插板阀。
[0006]优选地，在所述辅舱的辅舱门与所述辅舱之间设有辅舱密封圈。
[0007]优选地，在所述主舱的主舱门与所述主舱之间设有主舱密封圈。
[0008]电推力器真空点火试验方法，包括如下步骤:
[0009]第一步，通过移动平台将推力架及加速器移动到辅舱内，关闭高真空气动插板阀，辅舱通气；
[0010]第二步，打开所述辅舱，进行操作；
[0011 ]第三步，操作完成后，关闭所述辅舱，抽真空；
[0012]第四步，真空度达到要求后，开启所述高真空气动插板阀，通过所述移动平台将所述推力架及所述加速器移到主舱内，进行试验。
[0013]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0014]1、空心阴极与加速器分离，在辅舱内进行相关操作，避免空心阴极与大气接触，从而减少阴极冷却及激活时间(避免阴极中毒失效，丧失发射电子能力)，极大提高试验效率。
[0015]2、在地面试验前，在辅舱中完成加速器等装置的安装调试工作，空心阴极始终置于高真空度的主舱中，能有效地防止其中毒。
[0016]3、在地面试验中，加速器等装置在辅舱中安装调试完成后，直接推入主舱，空心阴极可以立即点火，无须激活。
【附图说明】
[0017]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0018]图1为本发明一种电推力器真空点火试验装置结构示意图；
[0019]图2为本发明一种电推力器真空点火试验装置试验方法流程图。
[0020]图中:
[0021]1-辅舱2-高真空气动插板阀3-辅舱门
[0022]4-辅舱密封圈5-推力架6-加速器
[0023]7-固定装置8-空心阴极9-主舱
[0024]10-主舱密封圈11-主舱门12-移动平台
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0026]如图1、图2所示，本发明一种电推力器真空点火试验装置的空心阴极8固定于主舱9内，加速器6固定在推力架5上，推力架5放置于移动平台12上，通过移动平台12可以实现加速器6及推力架5在主舱9和辅舱I间移动。
[0027]在试验前安装推力器等设备时，第一步，先将推力架5移动到辅舱I内，关闭高真空气动插板阀2，辅舱I通气；第二步，打开辅舱I，进行加速器6等设备的安装调试操作；第三步，操作完成后，关闭辅舱1，抽真空;第四步，真空度达到要求后，开启高真空气动插板阀2，将加速器6移到主舱9内，进行相关试验。
[0028]值得说明的是，在试验过程中，如须更换或调整设备(除空心阴极8)，先通过移动平台12将加速器6及推力架5移动到辅舱I内，关闭高真空气动插板阀2，辅舱I通气，打开辅舱I，进行更换调整操作;操作完成后，将辅舱门3关闭，抽真空，真空度达到要求后，开启高真空气动插板阀2，利用移动平台12将加速器6及推力架5移动到主舱9内，继续进行相关试验。也就是重复上述的第一步至第四步，不同的是移动平台12是由原先的外界进入到辅舱I内变为由主舱9进入到辅舱I内。
[0029]这样的操作方法保证了不管是试验前设备的安装，还是试验中设备的更换调整，空心阴极8始终置于主舱9内，均未与大气接触，整个过程不到一小时，极大缩短试验时间，提尚试验效率。
[0030]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0031]1、空心阴极与加速器分离，在辅舱内进行相关操作，避免空心阴极与大气接触，从而减少阴极冷却及激活时间(避免阴极中毒失效，丧失发射电子能力)，极大提高试验效率。
[0032]2、在地面试验前，在辅舱中完成加速器等装置的安装调试工作，空心阴极始终置于高真空度的主舱中，能有效地防止其中毒。
[0033]3、在地面试验中，加速器等装置在辅舱中安装调试完成后，直接推入主舱，空心阴极可以立即点火，无须激活。
[0034]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
【主权项】
1.一种电推力器真空点火试验装置，包括: 主舱； 空心阴极，所述空心阴极通过固定装置连接在所述主舱内壁上； 其特征在于，在所述主舱的一端设有一辅舱，所述辅舱与所述主舱相通，在所述辅舱与所述主舱的连接处设有阻断件；以及 移动平台，所述移动平台设置在所述辅舱及所述主舱内，所述移动平台能在所述辅舱及所述主舱内移动； 加速器及推力架，所述加速器及所述推力架设置在所述移动平台上。2.根据权利要求1所述的电推力器真空点火试验装置，其特征在于，所述阻断件为高真空气动插板阀。3.根据权利要求1所述的电推力器真空点火试验装置，其特征在于，在所述辅舱的辅舱门与所述辅舱之间设有辅舱密封圈。4.根据权利要求1所述的电推力器真空点火试验装置，其特征在于，在所述主舱的主舱门与所述主舱之间设有主舱密封圈。5.—种电推力器的真空点火试验方法，其特征在于，包括如下步骤: 第一步，通过移动平台将推力架及加速器移动到辅舱内，关闭高真空气动插板阀，辅舱通气； 第二步，打开所述辅舱，进行操作； 第三步，操作完成后，关闭所述辅舱，抽真空； 第四步，真空度达到要求后，开启所述高真空气动插板阀，通过所述移动平台将所述推力架及所述加速器移到主舱内，进行试验。
【专利摘要】本发明提供了一种电推力器真空点火试验装置及其试验方法，包括：主舱；空心阴极，所述空心阴极通过固定装置连接在所述主舱内壁上；在所述主舱的一端设有一辅舱，所述辅舱与所述主舱相通，在所述辅舱与所述主舱的连接处设有阻断件；以及移动平台，所述移动平台设置在所述辅舱及所述主舱内，所述移动平可在所述辅舱及所述主舱内移动；加速器及推力架，所述加速器及所述推力架设置在所述移动平台上。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：空心阴极与加速器分离，在辅舱内进行相关操作，避免空心阴极与大气接触，从而减少阴极冷却及激活时间(避免阴极中毒失效，丧失发射电子能力)，极大提高试验效率。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN105606925
【申请号】CN201510969327
【发明人】余水淋, 刘佳, 黄浩, 杭观荣, 乔彩霞, 康小录
【申请人】上海空间推进研究所
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月21日