一种离子推力器屏栅热应力释放结构的制作方法

本发明涉及离子推力器，更为具体来说，本发明涉及一种离子推力器屏栅热应力释放结构。

背景技术：

1、离子推力器是一种通过静电及电磁作用，将工质气体电离并通过电场加速引出，形成推力的推进系统。由于离子推力器点火过程中将在放电室中产生高温的等离子体，在束流引出时，高温等离子体使得栅极组件中的靠近放电室的屏栅迅速升温，靠外侧的加速栅及减速栅升温较慢，不同的温度梯度使屏栅与加速栅间产生不同的轴向热形变，造成栅极间距变小，使得离子推力器在工作过程易发生束流闪烁，严重时将会造成推力器关机或无法正常束流引出。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种离子推力器屏栅热应力释放结构。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种离子推力器屏栅热应力释放结构，该结构包括：屏栅、屏栅安装环、加速栅、加速栅安装环、总安装环、热应力释放连接杆，其中：

3、所述总安装环通过所述热应力释放连接杆与所述屏栅安装环连接；

4、所述屏栅安装环与所述屏栅配合安装；

5、所述加速栅安装环与所述加速栅配合安装。

6、根据一种优选实施方式，所述热应力释放连接杆的上端通过第一垫片、第一螺母与所述屏栅安装环连接。

7、根据一种优选实施方式，所述热应力释放连接杆的下端通过第二垫片、第二螺母与所述总安装环连接。

8、根据一种优选实施方式，所述热应力释放连接杆、所述屏栅安装环的安装孔、所述总安装环的安装孔为同轴设置。

9、根据一种优选实施方式，所述热应力释放连接杆可选用低弹性模量、高强度、耐高温的材料。

10、根据一种优选实施方式，所述热应力释放连接杆的两端设置有圆台。

11、根据一种优选实施方式，所述热应力释放连接杆的中间段长度及直径根据具体应用型号的抗正弦、随机、冲击力学环境要求、推力器结构确定。

12、本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

13、在本申请实施例中，所述一种离子推力器屏栅热应力释放结构，包括：屏栅、屏栅安装环、加速栅、加速栅安装环、总安装环、热应力释放连接杆，其中：所述总安装环通过所述热应力释放连接杆与所述屏栅安装环连接；所述屏栅安装环与所述屏栅配合安装；所述加速栅安装环与所述加速栅配合安装。本申请所述的一种离子推力器屏栅热应力释放结构，利用所述热应力释放连接杆的易弯曲变形特点，使得离子推力器栅极组件中所述屏栅安装环通过所述热应力释放连接杆与所述总安装环相距一定距离安装，并且在保证抗力学性能的前提下，较细的所述热应力释放连接杆在点火工作中具有明显的弯曲变形，增大了所述屏栅表面的径向变形从而减缓了轴向变形，提升了所述屏栅与所述加速栅之间的距离，减缓了因所述屏栅、所述加速栅间距过小引起的栅极间的束流闪烁次数，提升了离子推力器的栅极使用寿命。

14、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

技术特征：

1.一种离子推力器屏栅热应力释放结构，其特征在于，包括：屏栅、屏栅安装环、加速栅、加速栅安装环、总安装环、热应力释放连接杆，其中：

2.根据权利要求1所述的一种离子推力器屏栅热应力释放结构，其特征在于，所述热应力释放连接杆的上端通过第一垫片、第一螺母与所述屏栅安装环连接。

3.根据权利要求2所述的一种离子推力器屏栅热应力释放结构，其特征在于，所述热应力释放连接杆的下端通过第二垫片、第二螺母与所述总安装环连接。

4.根据权利要求1所述的一种离子推力器屏栅热应力释放结构，其特征在于，所述热应力释放连接杆、所述屏栅安装环的安装孔、所述总安装环的安装孔为同轴设置。

5.根据权利要求1所述的一种离子推力器屏栅热应力释放结构，其特征在于，所述热应力释放连接杆可选用低弹性模量、高强度、耐高温的材料。

6.根据权利要求1所述的一种离子推力器屏栅热应力释放结构，其特征在于，所述热应力释放连接杆的两端设置有圆台。

7.根据权利要求1所述的一种离子推力器屏栅热应力释放结构，其特征在于，所述热应力释放连接杆的中间段长度及直径根据具体应用型号的抗正弦、随机、冲击力学环境要求、推力器结构确定。

技术总结
本申请涉及一种离子推力器屏栅热应力释放结构，包括：屏栅、屏栅安装环、加速栅、加速栅安装环、总安装环、热应力释放连接杆，其中：所述总安装环通过所述热应力释放连接杆与所述屏栅安装环连接；所述屏栅安装环与所述屏栅配合安装；所述加速栅安装环与所述加速栅配合安装。本申请所提出的离子推力器屏栅热应力释放结构，使得推力器放电室工作过程中的屏栅热应力通过所述热应力释放连接杆的弯曲弹性变形向所述屏栅径向释放，增大了所述屏栅径向的变形且减小了轴向的变形，进而提升了所述屏栅与所述加速栅间的距离，减缓了因所述屏栅与所述加速栅间距过小引起的栅极束流闪烁频次，同时延长了离子推力器的栅极寿命。

技术研发人员：代鹏,赵以德,谷增杰,耿海,颜能文,王彦龙,杨三祥,李建鹏,李娟,陈娟娟
受保护的技术使用者：兰州空间技术物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15