晶粒尺寸调控电压稳定性
通过调控晶粒尺寸控制孔结构与液膜厚度,可优化启动/截止电压特性,提升FEEP推力器稳定性。
Junlin, Li · Jiangda, Xiong · Junzuo, Liu · Jie, Wang · 秦明礼 · 沈岩
Aerospace Science and Technology 2026
晶粒尺寸每增加一档,截止电压单调上升:从 0.6 μm 时的 2.795 kV 到 2.0 μm 时的 3.80 kV,为设计指定电压窗口的发射体提供了依据。
SEM 分析表明,较大的晶粒产生较大的孔和较厚的液膜,从而增大泰勒锥有效基底半径,这解释了为什么大晶粒发射体需要更高的截止电压。
启动电压在两个水平之间波动,归因于发射前液膜状态的不同:有效泰勒锥基底直径较小(2.76 μm)时启动电压较高。
I-V 曲线被划分为三个区域,表明晶粒尺寸在不同电流范围内对泰勒锥有效基底半径和推进剂供应能力的影响不同,便于精细调控发射特性。