Numerical simulations of ion beam optics and grid erosion for ion engine systems

Autor: Nakano, Masakatsu
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2007
Předmět:
Zdroj: 宇宙航空研究開発機構特別資料: 宇宙航空研究開発機構 情報・計算工学センター 衛星環境プラズマ数値シミュレーションワークショップ報告書 = JAXA Special Publication: JAXA/JEDI Workshop on Numerical Plasma Simulation for Spacecraft Environment. :45-54
ISSN: 1349-113X
Popis: イオンエンジンの研究・開発においてシミュレーションが果たしている役割を紹介するとともに、加速グリッド系の損耗評価の研究例を紹介する。イオンエンジンは推進剤をプラズマ化することによりイオンを作り出し、電位差を加えた加速グリッド系にてイオンを高速に噴射することで推進力を得る電気推進機であり、少ない推進剤で効率よく加速できるという指標(比推力)が高いという特徴を有している。加速グリッド系からイオンビームを放出する際には、加速効率のよいグリッド系を構築する必要があるか、この加速系は多数の孔からなる薄い板で構成されており、実験によってグリッド孔径やグリッド間隔、印加電圧を変えてパラメトリックに評価することは現実的かつ効率的な方法ではない。そこでシミュレーションにより加速グリッド系の設計・評価などが行われてきた。本講演の前半部では、それらの例を示しながらシミュレーションの果たした役割について述べる。後半部では、イオンエンジンの加速グリッド系の寿命評価に焦点を当てる。イオンエンジンのグリッドは、高速なイオンの噴射の副産物である遅いイオンや大きな発散角を持ったイオン、また中性粒子の衝突を受け損耗を受ける。それら損耗を評価するためのシミュレーション法と適用例を示す。
資料番号: AA0063157004
レポート番号: JAXA-SP-06-014
Databáze: OpenAIRE
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