자기 노즐과 물리적 노즐이 플라즈마 스러스터 성능에 미치는 영향

자기 노즐 내의 플라즈마 교차 필드 확산은 펜듈럼 추진 균형 장치에 부착된 헬리콘 플라즈마 스러스터에서 자기장 강도를 증가시켜 억제되며, 소스 튜브에서 플라즈마 밀도와 전자 온도를 일정하게 유지하여 자기 노즐에 일정한 플라즈마를 주입합니다. 전파 주파수(rf) 안테나 근처의 자기장 강도는 210 G 미만이며, 진공 챔버에서 작동하는 아르곤 압력은 0.8 mTorr입니다. 교차 필드 확산의 억제는 자기 노즐 내의 전자 압력을 높이고 결과적으로 더 큰 추력을 발생시킵니다. 자기 노즐에서 발생하는 추력 성분은 노즐에서 플라즈마가 손실되지 않고 전자 다이아마그네틱 드리프트에서 발생하는 방위 방향 플라즈마 전류가 있는 이상적인 자기 노즐 근사에서 유도된 이론적 한계에 접근합니다. 또한 자기 노즐에서 손실된 플라즈마의 운동량이 소스 출구에 부착된 물리적 노즐에 의해 포착되어 더 큰 추력을 발생시키는 것이 보여졌습니다. 서로 다른 크기의 두 개의 물리적 노즐(노즐 1: 길이 10.5 cm, 최대 직경 20 cm, 노즐 2: 길이 26 cm, 최대 직경 36 cm)이 테스트되었습니다. 25 sccm 아르곤 연료와 2 kW rf 전력을 사용한 경우 반사 전력이 5 W 미만에서 최대 20 1 mN의 추력이 얻어지며, 이는 2750 165 s의 비임펄스와 13.5 1.5%의 추력 효율을 제공합니다.