钨电极脉冲等离子体推力器

烧蚀小冲量高

用钨做电极的PPT，在2.5 J和10 J能量水平下均表现出优于铜和石墨的抗烧蚀能力和更高的推力冲量，是提升PPT寿命与性能的优选电极方案。

Muhammad Rawahid, Ali · Zhang, Zhe · Miaosen, Yu · Zhengyu, Hou · 刘向阳

Acta Astronautica 2025

参数信息

单脉冲冲量

82 μNs

单脉冲冲量

65 μNs

反向峰值电压

-780 V

反向峰值电压

-580 V

技术优势

烧蚀更小

钨具有高熔点、高热导，在电弧热流下材料损失远小于铜和石墨，因此电极寿命更长。

冲量更高

在相同放电电压下，钨电极PPT的单脉冲冲量比铜和石墨分别高出5%和16%，直接提升微纳卫星的机动能力。

羽流更准直

钨电极的放电形态显示出更集中的等离子体羽流，有利于提高推力的方向性和效率。

应用场景

• 电推进系统：用钨电极代替铜或石墨电极，提升PPT寿命和冲量，直接用于微纳卫星轨道保持。
• 微纳卫星推进：钨电极PPT烧蚀小、冲量高，适合微纳卫星对长寿命、低功耗推进的需求。
• 等离子体诊断：用于对比不同电极材料下PPT放电等离子体的发射光谱和形态，揭示烧蚀与电离机制。