电喷推进飞行时间二次离子质谱诊断
仪器与探测器
2025-06-30 v1
摘要
展示了一种新型飞行时间二次离子质谱电喷推进诊断的设计与能力，用于研究高速、高能分子离子羽流撞击表面时的二次物种发射。该诊断基于传统的二次离子质谱（SIMS）原理设计，可在给定电喷运行参数（如入射角、主离子能量和靶表面成分）下，提供二次物种相对强度和化学成分信息。系统由外部润湿钨离子源（使用室温离子液体推进剂）、带有二次物种提取网的靶、以及具有静电偏转门和多道板探测器的飞行时间质谱仪组成。结果表明，高能主羽流撞击金属表面会在正负两极性下诱导分子二次离子发射。这些二次离子的可能来源包括靶表面的烃污染和主离子液体离子的带电碎片。对于电喷推进，这些二次物种不仅导致推进器运行固有的寿命限制过程（如撞击导致的电极和发射极退化），还导致污染地面测试和推进器飞行资格认定的设施效应。
引用
@article{arxiv.2411.09474,
title = {Electrospray Propulsion Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry Diagnostic},
author = {Giuliana Caramella Hofheins and Zach Ulibarri and Elaine M. Petro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.09474},
year = {2025}
}
备注
Submitted to AIP Review of Scientific Instruments November 12th, 2024. 10 pages, 9 figures