JPH02230971A - イオンエンジン装置 - Google Patents
イオンエンジン装置Info
- Publication number
- JPH02230971A JPH02230971A JP4882389A JP4882389A JPH02230971A JP H02230971 A JPH02230971 A JP H02230971A JP 4882389 A JP4882389 A JP 4882389A JP 4882389 A JP4882389 A JP 4882389A JP H02230971 A JPH02230971 A JP H02230971A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- insulation
- engine device
- ion
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産柴上の利用分野〕
この発明は例えば人工衛星が軌道上でその姿勢や軌道を
制御するためのイオンエンジンａｅｖｃ関するものであ
る。
制御するためのイオンエンジンａｅｖｃ関するものであ
る。
第５図は．例えば「三菱電機技報Ｖｏｌ ， ５ ４
， Ｎｏ，４ １９８０４ に示されたイオンエンジ
ン装置の断面図であシ．図において．（ｌ）はスクリー
ングリッド及び加速グリッドにあけられたイオン抽出孔
．（２）は放電室外筒．｛３｝はこの放電室外筒に取付
けられた上流側磁極板．ｌ４）は放電室外簡のもう一方
の片端に取付けられた下流側磁極板．｛５）はこの下流
側磁極板に取付けられた多孔を有するスクリーングリッ
ド．（６）は上記放電室外筒．上流側磁極板．下流側磁
極板及びスクリーングリッドにより構成された放電室２
（７》は放電室内に設置された筒状の陽極．（８）は放
電室内に推進剤と電子とを同時に供給するホローカソー
ド．（９）は上記スクリーングリッドと同様に多孔を有
し．スクリーングリッドの放電室とは反対側にスクリー
ングリッドと一定の間隔金保ち．各孔の中心をスクリー
ングリッドの各孔の中心と一致するように設置された加
速グリッド，αＧは上流側磁極板と下流側磁極板にはさ
まれた状態で設置され放電室内部に磁場を発生させるた
めの磁場発生器．αυは磁場発生器によ）作られた磁場
．α２は供給器から放電室内へ放出された電子が上記磁
場にとらえられた陽極に飛行する間に電子と同時に放電
室内へ放出された推進剤と衝突することにより形成され
るメインプラズマ．ａ３はスクリーングリッド及び加速
グリッドに電位を印加することにより．スクリーングリ
ッド並びに加速グリッドのイオン抽出孔を通して放電室
外へ射出されたイオンビーム．＋１４１Ｖｉデイセルグ
リッド．αタはスクリーングリッド電源，Ｉ１Ｂは主放
電電源．αηはホローカソード電Ｍ．（Ｉ８はアクセル
グリッド電源を示す。
， Ｎｏ，４ １９８０４ に示されたイオンエンジ
ン装置の断面図であシ．図において．（ｌ）はスクリー
ングリッド及び加速グリッドにあけられたイオン抽出孔
．（２）は放電室外筒．｛３｝はこの放電室外筒に取付
けられた上流側磁極板．ｌ４）は放電室外簡のもう一方
の片端に取付けられた下流側磁極板．｛５）はこの下流
側磁極板に取付けられた多孔を有するスクリーングリッ
ド．（６）は上記放電室外筒．上流側磁極板．下流側磁
極板及びスクリーングリッドにより構成された放電室２
（７》は放電室内に設置された筒状の陽極．（８）は放
電室内に推進剤と電子とを同時に供給するホローカソー
ド．（９）は上記スクリーングリッドと同様に多孔を有
し．スクリーングリッドの放電室とは反対側にスクリー
ングリッドと一定の間隔金保ち．各孔の中心をスクリー
ングリッドの各孔の中心と一致するように設置された加
速グリッド，αＧは上流側磁極板と下流側磁極板にはさ
まれた状態で設置され放電室内部に磁場を発生させるた
めの磁場発生器．αυは磁場発生器によ）作られた磁場
．α２は供給器から放電室内へ放出された電子が上記磁
場にとらえられた陽極に飛行する間に電子と同時に放電
室内へ放出された推進剤と衝突することにより形成され
るメインプラズマ．ａ３はスクリーングリッド及び加速
グリッドに電位を印加することにより．スクリーングリ
ッド並びに加速グリッドのイオン抽出孔を通して放電室
外へ射出されたイオンビーム．＋１４１Ｖｉデイセルグ
リッド．αタはスクリーングリッド電源，Ｉ１Ｂは主放
電電源．αηはホローカソード電Ｍ．（Ｉ８はアクセル
グリッド電源を示す。
イオンエンジン装置は上記のようＶＣｌｌｌＩ成され，
ホローカソード（８）から放電室（６）へ放出された電
子が磁場ａｎｏ中を陽極（７）へ向けての飛行の過程で
．供給器（８）から放電室（６）内へ放出された推進剤
と衝突することにより．プラズマα２が形成される。こ
のプラズマ状態となった推進剤のうちの正イオンが．加
速グリッド（９）に印加された電位により加速され．イ
オン抽出孔（１）よりイオンビーム０タとして放電室外
へ放出され推力を得るものである。
ホローカソード（８）から放電室（６）へ放出された電
子が磁場ａｎｏ中を陽極（７）へ向けての飛行の過程で
．供給器（８）から放電室（６）内へ放出された推進剤
と衝突することにより．プラズマα２が形成される。こ
のプラズマ状態となった推進剤のうちの正イオンが．加
速グリッド（９）に印加された電位により加速され．イ
オン抽出孔（１）よりイオンビーム０タとして放電室外
へ放出され推力を得るものである。
ところで上記の様に構成されたイオンエンジン装置にお
いては次の様な課題があった。すなわちこのイオンエン
ジン装置は電源装置ａ！９〜αａから電力の供給を受け
推力を発生するものであるが．プラズマやイオンビーム
中のイオンが金属表面に衝突することによってたたき出
された金属原子が絶縁材の表面に付着してＰ３縁が破壊
されたシ．一旦付着した金属膜がはがれ落ち．陽極（７
）と放電室外筒（２）間やスクリーングリッド（５）と
加速グリッド（９）間の絶縁が破壊されるという現象が
ある。この現象が発生すると従来のイオンエンジン装置
では絶縁を回復することは難しく．イオンエンジン装置
としての機能を失ってしまう．という課題があった。
いては次の様な課題があった。すなわちこのイオンエン
ジン装置は電源装置ａ！９〜αａから電力の供給を受け
推力を発生するものであるが．プラズマやイオンビーム
中のイオンが金属表面に衝突することによってたたき出
された金属原子が絶縁材の表面に付着してＰ３縁が破壊
されたシ．一旦付着した金属膜がはがれ落ち．陽極（７
）と放電室外筒（２）間やスクリーングリッド（５）と
加速グリッド（９）間の絶縁が破壊されるという現象が
ある。この現象が発生すると従来のイオンエンジン装置
では絶縁を回復することは難しく．イオンエンジン装置
としての機能を失ってしまう．という課題があった。
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
．上記現象が発生した際に絶縁を回復するための機能を
有するイオンエンジン装置を得ることを目的としている
。
．上記現象が発生した際に絶縁を回復するための機能を
有するイオンエンジン装置を得ることを目的としている
。
この発明にかかるイオンエンジン装置は絶縁を回復する
ための電力供給手段を持つものである。
ための電力供給手段を持つものである。
この発明にかかるイオンエンジン装置においては絶縁を
失った部分に電力を供給し．ジュール加熱で発生した熱
により付着物を蒸発または飛散させることにより絶縁を
回復させ．イオンエンジン装置としての機能を取り戻す
ことができる。
失った部分に電力を供給し．ジュール加熱で発生した熱
により付着物を蒸発または飛散させることにより絶縁を
回復させ．イオンエンジン装置としての機能を取り戻す
ことができる。
第１図はこの発明の特徴をなす電力供給手段を持ったイ
オンエンジン装置の一実施例を示しており．０９〜（至
）が絶縁回復用電力供給回路を示している。（１１はス
クリーングリッド（５）と加速グリッド（９）間．■は
スクリーングリッド（５）とディセルグリッドａａ間．
０ｐは陽極《７》と放電室外筒（２）間．四はホローカ
ソード（９）内．（自）はアクセルグリッド（９）とデ
ィセルグリッド間の絶縁を回復するのに用いられるもの
である。尚．（１５−Ｑηの各電源の右側に示す回路は
従来の電源回路を表している。第２図は絶縁回復用電力
供給回路の１実施例を示して９る。図において． ０４
は入力端子を．（至）は入力側スイッチを．（至）は昇
圧トランスを．＠ぱ逆電流を防止するための逆流防止用
ダイオードを．＠はチャージコンデンサを．翰はプリー
ダ抵抗を．（至）は出力電流を調整するための電流制限
コイルを．Ｇυは出力側スイッチを．０３は出力端子を
示している。
オンエンジン装置の一実施例を示しており．０９〜（至
）が絶縁回復用電力供給回路を示している。（１１はス
クリーングリッド（５）と加速グリッド（９）間．■は
スクリーングリッド（５）とディセルグリッドａａ間．
０ｐは陽極《７》と放電室外筒（２）間．四はホローカ
ソード（９）内．（自）はアクセルグリッド（９）とデ
ィセルグリッド間の絶縁を回復するのに用いられるもの
である。尚．（１５−Ｑηの各電源の右側に示す回路は
従来の電源回路を表している。第２図は絶縁回復用電力
供給回路の１実施例を示して９る。図において． ０４
は入力端子を．（至）は入力側スイッチを．（至）は昇
圧トランスを．＠ぱ逆電流を防止するための逆流防止用
ダイオードを．＠はチャージコンデンサを．翰はプリー
ダ抵抗を．（至）は出力電流を調整するための電流制限
コイルを．Ｇυは出力側スイッチを．０３は出力端子を
示している。
この実施例においては絶縁を失った部分に対応する電源
の絶縁回復用電力供給回路（６９〜（至）のいずれカ）
のチャージコンデンサ（至）にエネルギを蓄え．そのエ
ネルギを回路に供給して付着物を除去することにより絶
縁全回復し．イオンエンジン装置としての機能を取り戻
すことができる。
の絶縁回復用電力供給回路（６９〜（至）のいずれカ）
のチャージコンデンサ（至）にエネルギを蓄え．そのエ
ネルギを回路に供給して付着物を除去することにより絶
縁全回復し．イオンエンジン装置としての機能を取り戻
すことができる。
Ｋ３図はこの発明の特徴であるスイッチ回路と絶縁回復
用電力供給回路を組み合わせた場合の１実施例を示して
９る。図において（至）はスイッチ回路．（ロ）は絶縁
回復用電力供給回路を示しており．（１）〜α樽は第１
図と同様である。この実施例においても絶縁回復用電力
供給回路から供給された電力で付着物を除去する．とい
う機能は同様であるが．電力を供給する回路をスイッチ
回路により選択するために絶縁回復用電力供給回路が１
系統のみで良いという特徴があシ．多くの回路の絶縁破
壊が予想される場合には有利となる。
用電力供給回路を組み合わせた場合の１実施例を示して
９る。図において（至）はスイッチ回路．（ロ）は絶縁
回復用電力供給回路を示しており．（１）〜α樽は第１
図と同様である。この実施例においても絶縁回復用電力
供給回路から供給された電力で付着物を除去する．とい
う機能は同様であるが．電力を供給する回路をスイッチ
回路により選択するために絶縁回復用電力供給回路が１
系統のみで良いという特徴があシ．多くの回路の絶縁破
壊が予想される場合には有利となる。
第４図はこの発明の特徴である保１レベル’ｔ 一時的
に引き上げる回路全付加して絶豫の回復を可能としたイ
オンエンジン装置の１実施例であり．０！ＩＩｆｉ従来
の電源が持っていｆｃｔ流検出回路．＠け必要以上に電
流を流さないために設けられた電流制限抵抗．＠は保護
レベル引き上げスイッチを表している。この実施例にお
いては電流検出回路をバイパスすることによク電流の保
護レベルｔ’ｅｔ流制限抵抗（７）で決められるレベル
まで引き上げることによ〕付着物が除去されるに十分な
レベルの電力の供給を可能として一る。
に引き上げる回路全付加して絶豫の回復を可能としたイ
オンエンジン装置の１実施例であり．０！ＩＩｆｉ従来
の電源が持っていｆｃｔ流検出回路．＠け必要以上に電
流を流さないために設けられた電流制限抵抗．＠は保護
レベル引き上げスイッチを表している。この実施例にお
いては電流検出回路をバイパスすることによク電流の保
護レベルｔ’ｅｔ流制限抵抗（７）で決められるレベル
まで引き上げることによ〕付着物が除去されるに十分な
レベルの電力の供給を可能として一る。
この発明においては．以上説明した通り電力供給手段を
付加し．その電力で導電性の付着物を除去することによ
り絶縁金回復することができ．イオンエンジン装置とし
ての機能を取−り戻すことが可能となる．という効果が
ある。尚．実施例については電力供給手段として回路を
示したが．必ずしも回路による必要は無く．例えば太陽
電池パドルの出力を直接供給しても同様の効果が期待で
きる。
付加し．その電力で導電性の付着物を除去することによ
り絶縁金回復することができ．イオンエンジン装置とし
ての機能を取−り戻すことが可能となる．という効果が
ある。尚．実施例については電力供給手段として回路を
示したが．必ずしも回路による必要は無く．例えば太陽
電池パドルの出力を直接供給しても同様の効果が期待で
きる。
第１図はこの発明の特徴をなすイオンエンジン装置の第
１の実施例を示す図．第２図は絶縁回復用電力供給回路
の１実施例を示す図．第３図はこの発明の第２の特徴を
なすイオンエンジン装置の実施例を示す図．第４図はこ
の発明の第３の特徴をなすイオンエンジン装置の実施例
を示す図．第５図は従来のイオンエンジン装置の１例を
示す図であシ．図において（１）はイオン抽出孔．（２
）は放電室外筒．（３）は上流側磁極板．（４）は下流
側磁極板．（５）はスクリーングリッド．（６）は放電
室． （７）Ｉｉ陽極．（８）はホローカソード．（９
）は加速グリッド．ａＧは磁場発生器．αＤは磁場．α
クはメインプラズマ．αｊはイオンビーム． ＋１４１
はデイゼルグリッド．（Ｉ９はスクリーングリッド電源
．０Ｓは主放電電源．ｆｌカはホローカノード電源．α
Ｓはアクセルグリッド電源．αｌ〜圏及びＩ３４Ｆｉ絶
縁回復用電力供給回路．ｅｌ４ｆ′ｉ入力端子．四は入
力側スイッチ．（至）は昇圧トランス．（財）は逆流防
止用ダイオード．＠はチャージコンデ冫サ．（自）はプ
リーダ抵抗．Ｃ３Ｇは電流制限コイル．０１）は出力側
スイッチ．（至）は出力端子．ｃ３３はスイッチ回路．
（ロ）は絶縁回復用電力供給回路．Ｃ３４９は電流検出
回路．Ｏｌ９は電流制限抵抗．０ηは保護レベル引き上
げスイッチである。なお．図中同一符号は同一又は相当
部分を示す。
１の実施例を示す図．第２図は絶縁回復用電力供給回路
の１実施例を示す図．第３図はこの発明の第２の特徴を
なすイオンエンジン装置の実施例を示す図．第４図はこ
の発明の第３の特徴をなすイオンエンジン装置の実施例
を示す図．第５図は従来のイオンエンジン装置の１例を
示す図であシ．図において（１）はイオン抽出孔．（２
）は放電室外筒．（３）は上流側磁極板．（４）は下流
側磁極板．（５）はスクリーングリッド．（６）は放電
室． （７）Ｉｉ陽極．（８）はホローカソード．（９
）は加速グリッド．ａＧは磁場発生器．αＤは磁場．α
クはメインプラズマ．αｊはイオンビーム． ＋１４１
はデイゼルグリッド．（Ｉ９はスクリーングリッド電源
．０Ｓは主放電電源．ｆｌカはホローカノード電源．α
Ｓはアクセルグリッド電源．αｌ〜圏及びＩ３４Ｆｉ絶
縁回復用電力供給回路．ｅｌ４ｆ′ｉ入力端子．四は入
力側スイッチ．（至）は昇圧トランス．（財）は逆流防
止用ダイオード．＠はチャージコンデ冫サ．（自）はプ
リーダ抵抗．Ｃ３Ｇは電流制限コイル．０１）は出力側
スイッチ．（至）は出力端子．ｃ３３はスイッチ回路．
（ロ）は絶縁回復用電力供給回路．Ｃ３４９は電流検出
回路．Ｏｌ９は電流制限抵抗．０ηは保護レベル引き上
げスイッチである。なお．図中同一符号は同一又は相当
部分を示す。
Claims (4)
- （１）プラズマ源、プラズマ源の一端に取り付けられた
イオン抽出機構、プラズマ源を取り巻くように取り付け
られた磁場発生器、及び複数の電源系統とを持つイオン
エンジン装置において、電力供給手段を付加し、この電
力供給手段から生ずる電力により、放電等で生成された
導電性の付着物で汚染され、かつ絶縁を失つた放電室周
辺やイオン抽出機構の絶縁を回復させることを特徴とす
るイオンエンジン装置。 - （２）一部又は全部の電源系統に電力供給手段を付加し
たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のイ
オンエンジン装置。 - （３）電力供給手段を一つ設け、その出力を複数の電源
系統に対して選択スイッチを介して選択供給するように
したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
イオンエンジン装置。 - （４）プラズマ源、プラズマ源の一端に取り付けられた
イオン抽出機構、プラズマ源を取り巻くように取り付け
られた磁場発生器、及び複数の電源系統とを持つイオン
エンジン装置において、一部又は全ての電源系統に対応
する電源にその出力の電力保護レベル、電流保護レベル
の片方又は両方を一時的に引き上げる回路を付加し、付
着物の除去に十分なレベルの電力を絶縁を失つた回路に
供給することにより放電室周辺やイオン抽出機構の絶縁
を回復させることを特徴とするイオンエンジン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4882389A JPH02230971A (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | イオンエンジン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4882389A JPH02230971A (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | イオンエンジン装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02230971A true JPH02230971A (ja) | 1990-09-13 |
Family
ID=12813947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4882389A Pending JPH02230971A (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | イオンエンジン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02230971A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2799576A1 (fr) * | 1999-10-07 | 2001-04-13 | Astrium Gmbh | Source d'ions a haute frequence notamment moteur pour engin spatial |
| JP2016217171A (ja) * | 2015-05-15 | 2016-12-22 | 三菱電機株式会社 | 電気推進装置 |
-
1989
- 1989-03-01 JP JP4882389A patent/JPH02230971A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2799576A1 (fr) * | 1999-10-07 | 2001-04-13 | Astrium Gmbh | Source d'ions a haute frequence notamment moteur pour engin spatial |
| JP2001159387A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-06-12 | Astrium Gmbh | 高周波イオン源及び高周波イオン源の作動方法 |
| US6378290B1 (en) | 1999-10-07 | 2002-04-30 | Astrium Gmbh | High-frequency ion source |
| JP2016217171A (ja) * | 2015-05-15 | 2016-12-22 | 三菱電機株式会社 | 電気推進装置 |
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