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IPG6-B 作为支撑电推进未来发展的研究设施

等离子体物理 2020-11-13 v1

摘要

贝勒大学的感应加热等离子体发生器 IPG6-B 已于前些年建立并表征,可用作跨多种应用的灵活实验研究设施。该系统采用与其孪生设施——斯图加特大学(IPG6-S)和肯塔基大学(IPG6-UKY)——相似的发生器设计。这三台装置的相似性提供了复现结果的优势,并具备可比性以实现交叉参考与验证。利用皮托管对空气、氩、氦和氮在马赫数 Ma=0.31.4Ma = 0.3 - 1.4 之间的亚声速和超声速流动条件进行了表征。通过量热计测量确定的总体功率耦合效率以及流动的比体积焓分别为 η=0.050.45\eta = 0.05 - 0.45hs=535h_s = 5- 35 MJ/kg,具体取决于气体类型和压力。使用静电探针系统测得电子温度 Te=12T_e = 1 - 2 eV、密度 ne=10181020m3n_e = 10^{18} - 10^{20} m^{-3}。贝勒大学计划开展天体物理、地球物理以及复杂(尘埃)等离子体基础研究领域的实验室实验。最近的实验包括尘埃等离子体与天体物理现象研究,以及带电尘埃与电场和磁场的相互作用。在此情形下,尘埃可用作此类场的诊断手段,并揭示低温等离子体中磁流体动力学的基本信息。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.06347,
  title  = {The IPG6-B as a Research Facility to support Future Development of Electric Propulsion},
  author = {Jens Schmidt and René Laufer and Truell Hyde and Georg Herdrich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06347},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for publication in Acta Astronautica