带尖点磁场的螺旋波等离子体推力器放电分析
等离子体物理
2024-05-14 v1
摘要
本文通过实验与仿真分析了一种内部磁场具有尖点结构的紧凑型螺旋波等离子体推力器。前者使用补偿朗缪尔探针与法拉第杯，后者采用混合 PIC/流体输运模型结合频域电磁场模型。测量数据用于标定模型的异常输运参数，总体上与数值结果呈现相同趋势，包括在磁喷管下游出现电子温度的次峰，该处满足 13.56 MHz 激励频率的电子回旋共振条件。尖点在决定等离子体向器壁的损耗以及电子温度分布方面起核心作用，而后者又决定了激发与电离损耗。虽然后壁的损耗降低，但侧壁损耗增加，加之较低的产生效率，限制了器件性能。建议采用更短的腔体长度以及优化天线与尖点位置作为潜在的性能改进途径。
引用
@article{arxiv.2307.09144,
title = {Analysis of a cusped helicon plasma thruster discharge},
author = {Pedro Jimenez and Jiewei Zhou and Jaume Navarro and Pablo Fajardo and Mario Merino and Eduardo Ahedo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.09144},
year = {2024}
}