Gas-species-independent plasma emission spectroscopy for next-generation electric propulsion

用于下一代电力推进的与气体种类无关的等离子体发射光谱

• 批准号: 22K18854
• 负责人: 関根 北斗
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18854/
• 关键词: プラズマ計測; プラズマ科学; 発光分光; プラズマ推進; プラズマ分光; 小型宇宙機

本年度は，当初の計画通り，キセノンにヘリウムを混入させた場合の実験データの解析を終え，有用な輝線対の選定と適切な電子温度／プラズマ密度の推定に成功した．先行研究の通り，一重項を輝線対として使用すると輻射捕獲の効果が大きくなりプラズマパラメータの推定精度が大きく悪化すること，また適切な輝線対（三重項同士）を選択することによって，輻射捕獲の効果を制限し，不確かさの範囲でプローブ計測と一致する結果が得られることがわかった．この結果は，キセノンがその推進剤ガスとして主要に用いられる電気推進の低圧低温プラズマにおいて，背景にヘリウムを供給することによるプラズマ診断が可能になったことを表している．また，電子エネルギー分布関数を計測した結果，ヘリウムの混入が電子のエネルギー分布関数に与える影響は極めて小さく，ヘリウムがキセノンプラズマにおける「診断ガス」として適していることが示された．

This year, the original plan was to complete the analysis of the electron temperature and density in the case of mixing, and to select the appropriate electron temperature and density for the useful line. In the first study, the effect of radiation capture was greatly improved by using a single term luminance pair, and the accuracy of estimation was greatly improved by using a single term luminance pair (triplet term). The result is that the propulsion system is mainly used for electric propulsion at low pressure and low temperature, and the background is supplied for diagnosis. The results of the measurement of the electron production and distribution relationship show that the electron production and distribution relationship between the two groups is very small, and the electron production and distribution relationship between the two groups is very small.

项目成果

プリンストンプラズマ物理研究所(米国)

普林斯顿等离子体物理实验室（美国）