JPH01280687A - カスプ型イオンエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子衝撃によりイオンを生成する電子衝撃型
カスプ型イオンエンジンに係す、特にイオンエンジンの
イオン生成室内に配置された永久磁石の高温による熱減
磁を防止する手段を備えたイオンエンジンに関するもの
である。

〔従来の技術〕

第２図は従来の電子衝撃型カスプ型イオンエンジンを示
す断面図であり１図において１１）はイオン生成室、（
２）はイオン生成室【１）内部に形成されたプラズマか
らイオンのみを抽出するイオン抽出グリッド系、（３）
は上記イオン生成室１１１に推進剤と電子を供給する中
空陰極、（４ｊはイオン生成室［１１の内部に推進剤を
供給する推進剤供給器、（５）はイオン生成室（１）内
部に形成されたプラズマの壁への損失を　　゛防ぎ、イ
オン生成室（１）内部へ閉じ込めるための永久磁石、（
６）は永久磁石（５）により形成されるカスプ磁場であ
る。

次に動作について説明する。

電子衝撃型カスプ型イオンエンジンは、中空陰極（３）
から放出される電子を推進剤である中性原子（キセノン
、クリプトン、アルゴン等）に衝突させ電離し、これに
より生じたイオンを静電場で加速し、イオンビームとし
て噴射することにより。

推力を発生するものである。

イオンエンジンが起動されると、中空陰極（３）から電
子が放出される。放出された電子はイオン生成室（１）
内の空間を通り、陽極の役割をもつイオン生成室（１）
の壁面へと移動する。一方推進剤供給器（４）からは推
進剤原子が供給される。中空陰極（３）から放出され、
陽極であるイオン生成室（１）の壁へ向かう電子はこの
中性原子と衝突し、電離が行われる。電離した推進剤イ
オンはイオン抽出系（２）が形成する静電場により加速
されイオンビームとして射出される。永久磁石（５）は
イオン生成室ｉｌ＋内部にカスプ磁場（６）を形成し、
放電電子に回転運動を与え、放電室内での飛行行程を長
くさせ、推進剤原子と衝突する機会を増やすとともに、
イオン生成室＋１１内部のプラズマの壁への損失を防止
し、閉じ込める働きをもつ。

〔発明が解決しようとする課題〕

イオン生成のための放電エネルギにより、イオン生成室
［１１の壁面温度が希土類磁石の最高許容温度を越えて
しまい永久磁石（５）が熱減磁し、生成されるカスプ磁
場（６）が弱くなるため性能劣化を招き。

長時間作動が困難であった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、電子衝撃型カスプ型イオンエンジンのイオン生成室
内永久磁石の熱減磁を防止し、長時間高性能作動を実現
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るカスプ型イオンエンジンは永久磁石熱減
磁防止用イオン生成室冷却手段として従来金属素地（純
鉄）のままであったイオン生成室外壁にアルミナ、ジル
コン、コージライト、ステアタイト等の白色コーティン
グを施したものである。

〔作　用〕

この発明においては、イオン生成室外壁に上記白色コー
ティングを施すことにより、その熱放射特性を向上させ
、イオン生成室内の温度上昇を抑制して、長時間作動に
よる永久磁石の熱減磁及びそれによる電子捕捉、プラズ
マ閉じ込めの劣化を防止するものである。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であり、第１
図（ａ）は全体図、第１図（′ｂ）は第１図（ａ　）　
（Ｄ　Ａ部の拡大図である。

図において、　＋１１はイオン生成室であり、　　（＋
ａ）はその純鉄部、　　（＋ｂ）は白色コーティング部
である。（２）はイオン抽出グリッド系、（３）は中空
陰極。

（４）は推進剤供給器、（５）は永久磁石、（６）は５
永久値石が作るカスプ磁場である。

第２図に示す純鉄素地の場合、その太陽光吸収率と熱輻
射率の比は２〜３程度であるが、第１図のようにイオン
生成室外壁にアルミナ、ジルコン。

コージライト、ステアタイト等白色コーティングを施し
た場合、その値は０３程度となり、外部への熱放出が大
きくなる。従ってイオン生成のための放電エネルギによ
るイオン生成室内温度の上昇を抑制できるため長時間作
動による永久磁石の熱減磁およびそれによる電子捕捉、
プラズマ閉じ込めの劣化を防止することができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、イオン生成室の外壁に白
色コーティングを行うことにより、外部への熱放出を大
きくシ、イオン生成室内温度上昇を抑制し、永久磁石の
熱減磁を防ぐことにより。

電子衝撃型カスプ型イオンエンジンの長時間作動を可能
にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すカスプ型イオンエン
ジンの断面図であり、第２図は従来の力′　スプ型イオ
ンエンジンを示す断面図である。 図において、（１）はイオン生成室、　　（＋ａ）はイ
オン生成室母材、　　（＋ｂ）は白色コーティング部、
（２）はイオン抽出グリッド系、（３）は中空陰極、（
４）は推進剤供給器、（５）は永久磁石、（６）はカス
プ磁場である。 なお図中、゛同一符号は同一あるいは相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子衝撃によりイオンを生成する電子衝撃型カスプ型イ
   オンエンジンにおいて、イオン生成室と、上記イオン生
   成室で生成されたイオンを加速抽出するイオン抽出グリ
   ッド系と、上記イオン生成室への電子の供給源である中
   空陰極と、上記イオン生成室へ被イオン化ガスを供給す
   る推進剤供給器と、上記中空陰極からの電子の捕捉及び
   上記イオン生成室内でのプラズマの閉じ込めを目的とす
   る磁気回路と、上記磁気回路を構成する、イオン生成室
   内に配置された永久磁石の高温による熱減磁を防ぐため
   、イオン生成室外壁に白色コーティングを施した生成室
   冷却手段とを具備したことを特徴とする電子衝撃型カス
   プ型イオンエンジン。