无壁霍尔推力器中的旋转辐条不稳定性：模拟研究
等离子体物理
2019-04-02 v2
摘要
采用三维 PIC MCC 代码模拟了在无壁构型下运行的 ISCT200 推力器中的低频旋转等离子体不稳定性（辐条）。模拟中观察到沿 ExB 方向以 6.5 km/s 速度旋转的 m = 1 辐条。辐条中旋转的电子密度结构伴随一个中性气体被强烈耗尽的区域，这清楚地表明辐条不稳定性具有电离性质，类似于轴向呼吸模振荡。在模拟中，电子通过辐条核心的跨场输运是由高频（4-10 MHz）、短尺度（3 mm）电场振荡中的扩散引起的。这些短尺度振荡在推力器放电中起着关键作用，因为超过 70% 流向阳极的电子电流源自辐条核心。其余电流来自辐条前沿，在那里电子通过辐条宏观方位角电场中的 ExB 漂移实现向阳极的跨场输运。
引用
@article{arxiv.1901.10135,
title = {Rotating spoke instabilities in a wall-less Hall thruster: Simulations},
author = {K. Matyash and R. Schneider and S. Mazouffre and S. Tsikata and L. Grimaud},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.10135},
year = {2019}
}
备注
Submitted to Plasma Sources Sci. Technol., 2019