| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第10页 |
| 1.2 先进航天推进技术概述 | 第10-13页 |
| 1.2.1 先进化学推进 | 第11页 |
| 1.2.2 激光推进 | 第11-12页 |
| 1.2.3 核推进与反物质推进 | 第12页 |
| 1.2.4 电推进 | 第12-13页 |
| 1.3 电推进的发展与应用 | 第13-14页 |
| 1.3.1 电推进的发展历程 | 第13页 |
| 1.3.2 电推进的应用现状 | 第13-14页 |
| 1.4 螺旋波等离子体推力器概述 | 第14-16页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第16-18页 |
| 2 螺旋波等离子体推力器基本理论 | 第18-30页 |
| 2.1 常用射频等离子体源 | 第18-20页 |
| 2.1.1 容性耦合等离子体源 | 第18-19页 |
| 2.1.2 感应耦合等离子体源 | 第19页 |
| 2.1.3 螺旋波耦合等离子体源 | 第19-20页 |
| 2.2 HPT的结构组成与工作原理 | 第20-23页 |
| 2.2.1 HPT的结构组成 | 第20-22页 |
| 2.2.2 HPT的工作原理 | 第22-23页 |
| 2.3 等离子体加速方式 | 第23-28页 |
| 2.3.1 旋转电场加速 | 第24页 |
| 2.3.2 旋转磁场加速 | 第24-25页 |
| 2.3.3 有质动力离子回旋共振加速 | 第25页 |
| 2.3.4 惯性静电约束加速 | 第25-26页 |
| 2.3.5 磁喷管加速 | 第26-27页 |
| 2.3.6 离子栅极加速 | 第27-28页 |
| 2.4 HPT的未来优化设计思路 | 第28-29页 |
| 2.4.1 采用电负性气体放电 | 第28页 |
| 2.4.2 采用双阶栅极系统加速离子 | 第28-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 3 等离子体双层加速过程的PIC/MCC模拟 | 第30-45页 |
| 3.1 等离子体的PIC模型 | 第30-35页 |
| 3.1.1 PIC的基本思想和要点 | 第30页 |
| 3.1.2 PIC模型的建立 | 第30-31页 |
| 3.1.3 PIC方法求解泊松方程 | 第31-33页 |
| 3.1.4 PIC方法求解电磁场方程 | 第33-35页 |
| 3.2 等离子体的MCC方法 | 第35-38页 |
| 3.2.1 MCC方法的基本思想和要点 | 第35页 |
| 3.2.2 MCC方法处理粒子间碰撞问题 | 第35-38页 |
| 3.3 一维全粒子双层加速过程的PIC/MCC模拟 | 第38-41页 |
| 3.3.1 无电流双层模型 | 第38-40页 |
| 3.3.2 计算区域的建立 | 第40页 |
| 3.3.3 计算参数的选择 | 第40-41页 |
| 3.3.4 边界条件的处理 | 第41页 |
| 3.4 计算结果及分析 | 第41-44页 |
| 3.4.1 加热区域对电子数密度及电势的影响分析 | 第41-42页 |
| 3.4.2 损失系数对电子数密度及电势的影响分析 | 第42-43页 |
| 3.4.3 气体压强对电子数密度及电势的影响分析 | 第43-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 螺旋波等离子体放电过程的模拟分析 | 第45-56页 |
| 4.1 COMSOL多物理场耦合仿真软件简介 | 第45-46页 |
| 4.2 螺旋波等离子体放电过程模拟分析 | 第46-55页 |
| 4.2.1 工质气体对HWP放电的影响 | 第47-48页 |
| 4.2.2 气体压强对HWP放电的影响 | 第48-50页 |
| 4.2.3 射频功率对HWP放电的影响 | 第50-52页 |
| 4.2.4 磁感应强度对HWP放电的影响 | 第52-55页 |
| 4.3 模拟结果分析 | 第55页 |
| 4.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 5 螺旋波等离子体放电过程的实验研究 | 第56-67页 |
| 5.1 实验装置 | 第56-61页 |
| 5.1.1 高真空电推进实验平台 | 第56-58页 |
| 5.1.2 射频电源及射频匹配器 | 第58-59页 |
| 5.1.3 工质气体流量控制系统 | 第59页 |
| 5.1.4 天线、石英管及磁场 | 第59-61页 |
| 5.2 实验内容 | 第61-63页 |
| 5.2.1 右旋天线放电实验 | 第61-62页 |
| 5.2.2 左旋天线放电实验 | 第62页 |
| 5.2.3 多圈天线放电实验 | 第62-63页 |
| 5.2.4 鞍天线放电实验 | 第63页 |
| 5.3 实验结果分析与等离子体诊断 | 第63-65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 6 总结与展望 | 第67-70页 |
| 6.1 本文内容总结 | 第67-68页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 附录A 高真空电推进实验平台控制系统图 | 第74-75页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第75-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |