Elucidation of Plasma-Discharge Characteristics and Ion-BeamExtraction Mechanism for Micro RF Ion Propulsion

微射频离子推进的等离子体放电特性和离子束提取机制的阐明

• 批准号: 23760769
• 负责人: TAKAO Yoshinori
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760769/
• 关键词: プラズマ; 推進機; 高周波; マイクロ; 人工衛星; モデリング; イオンエンジン

We have conducted numerical and experimental research of micro RF ion thruster to investigate plasma-discharge characteristics and ion-beam extraction mechanism by using a numerical model, which consists of an external circuit model and a particle model, and by measuring the plasma density and the ion beam current. As a result, we have found that the op timum RF frequency range is 200-300 MHz to obtain high plasma density at low RF power, the effect of capacitive coupling is not negligible, and there is an optimum flow rate condition to extract ion beam. These results are in reasonable agreement with the numerical calculations.

我们对微型射频离子推力器进行了数值和实验研究，采用由外电路模型和粒子模型组成的数值模型，通过测量等离子体密度和离子束流来研究等离子体放电特性和离子束引出机制。结果表明，在低功率下获得高密度等离子体的最佳射频频率范围为200-300 MHz，电容耦合的影响不可忽略，存在一个最佳的引出离子束的流速条件。这些结果与数值计算结果基本一致。

项目成果

外部回路を考慮した超小型高周波イオン推進機の粒子シミュレーション

考虑外部电路的超小型高频离子推进器的粒子模拟

• 发表时间: 2012
• 作者: 鷹尾祥典;阪本将隆,江利口浩二,斧高一
• 通讯作者: 阪本将隆,江利口浩二,斧高一

Effect of capacitive coupling in a miniature inductively coupled plasma source

微型电感耦合等离子体源中电容耦合的影响

• DOI: 10.1063/1.4764333
• 发表时间: 2012
• 期刊: J. Appl. Phys
• 作者: Y.Takao;K.Eriguchi;and K.Ono
• 通讯作者: and K.Ono

Particle simulation of a micro inductively coupled plasma source including an external circuit

包括外部电路的微型电感耦合等离子体源的粒子模拟

• 发表时间: 2012
• 作者: Yoshinori Takao;Masataka Sakamoto;Koji Eriguchi;and Kouichi Ono
• 通讯作者: and Kouichi Ono

超小型高周波イオン推進機の回路シミュレーションと実機特性評価

超小型高频离子推进机电路仿真及实机特性评估

• 发表时间: 2013
• 作者: 阪本将隆,鷹尾祥典;江利口浩二,斧高一
• 通讯作者: 江利口浩二,斧高一

Two-Dimensional Particle-in-Cell Simulation of a Micro RF Ion Thruster

微型射频离子推进器的二维颗粒细胞模拟

• 发表时间: 2011
• 作者: Y. Takao;K. Eriguchi;and K. Ono
• 通讯作者: and K. Ono