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公开(公告)号：CN114623060B
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202210106583.0
申请日：2022-01-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: F03H1/00
Abstract: 本发明提供了一种磁等离子体动力推力器阴极及其加工方法，该阴极结构为钨阴极主体段与紫铜连接复合结构，钨阴极主体段为中孔棒状结构，中孔结构形成推力器阴极的导气孔，该导气孔按照功能划分为气流缓冲腔、气体初电离腔和气体再电离腔，从前至后直径逐级增大，从而逐级增加热等离子体运动受限程度；紫铜连接件套设于阴极后端，为中孔圆台结构，前端直径与钨阴极主体段外径一致，前端至后端直径逐渐增大。在无氧环境下，利用激光3D打印技术，将钨‑钽‑氧化物粉末、紫铜粉末同时快速制备成型MPDT复合阴极。本发明解决了目前单孔阴极热等离子体轰击内壁效率低，启动时间较长，烧蚀严重的问题，以及现有MPDT机加工困难、加工易引入氧化等问题。
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公开(公告)号：CN112941386B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202110112237.9
申请日：2021-01-27
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种用于磁等离子体动力推力器的阴极，在钨电极中添加纳米氧化物、合金元素、具有磁响应的金属元素。纳米氧化物在工作过程中，及时迁移、扩散到电极表面，以补充表面蒸发损失了的氧化物，电极表面上的氧化物颗粒容易引发放电，随后的放电过程容易在这些氧化物上发生。添加金属合金元素可以提高电极的密度、强韧性和热稳定性，还可以降低烧蚀，控制氧化物的扩散。添加具有磁响应的金属元素，可以提高电极的密度、强韧性、磁响应性和热稳定性，还可以降低烧蚀，控制氧化物的扩散。复合掺杂能够利用不同氧化物和金属元素之间的协同作用效应，有利于电极综合性能的提高。
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公开(公告)号：CN111637029B
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202010397941.9
申请日：2020-05-12
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: F03H1/00
Abstract: 本发明涉及分段式复合结构磁等离子体动力推力器阴极及其制备方法。所述阴极包括导热段、过渡段、发射段、进气缓冲腔体、多孔导流通道，导流通道均匀分布并贯穿导热段、过渡段和发射段，与进气缓冲腔体相通，等离子体通过进气缓冲腔体进入阴极并使气体均匀的进入多孔导流通道进行工质输送，阴极由铜或铜合金制成的导热段、连接导热段和发射段的过渡段与钨基复合氧化物复合材料制成的发射段组成，实现了促进发射段的导热，增加温度梯度，从而增加钨基阴极的散热，降低阴极表面温度，减轻阴极的烧蚀。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114623060A
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202210106583.0
申请日：2022-01-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: F03H1/00
Abstract: 本发明提供了一种磁等离子体动力推力器阴极及其加工方法，该阴极结构为钨阴极主体段与紫铜连接复合结构，钨阴极主体段为中孔棒状结构，中孔结构形成推力器阴极的导气孔，该导气孔按照功能划分为气流缓冲腔、气体初电离腔和气体再电离腔，从前至后直径逐级增大，从而逐级增加热等离子体运动受限程度；紫铜连接件套设于阴极后端，为中孔圆台结构，前端直径与钨阴极主体段外径一致，前端至后端直径逐渐增大。在无氧环境下，利用激光3D打印技术，将钨‑钽‑氧化物粉末、紫铜粉末同时快速制备成型MPDT复合阴极。本发明解决了目前单孔阴极热等离子体轰击内壁效率低，启动时间较长，烧蚀严重的问题，以及现有MPDT机加工困难、加工易引入氧化等问题。
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公开(公告)号：CN111637029A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010397941.9
申请日：2020-05-12
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: F03H1/00
Abstract: 本发明涉及分段式复合结构磁等离子体动力推力器阴极及其制备方法。所述阴极包括导热段、过渡段、发射段、进气缓冲腔体、多孔导流通道，导流通道均匀分布并贯穿导热段、过渡段和发射段，与进气缓冲腔体相通，等离子体通过进气缓冲腔体进入阴极并使气体均匀的进入多孔导流通道进行工质输送，阴极由铜或铜合金制成的导热段、连接导热段和发射段的过渡段与钨基复合氧化物复合材料制成的发射段组成，实现了促进发射段的导热，增加温度梯度，从而增加钨基阴极的散热，降低阴极表面温度，减轻阴极的烧蚀。
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公开(公告)号：CN114615786B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202210107703.9
申请日：2022-01-28
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明提供了一种螺旋微结构磁响应磁等离子体动力推力器阴极及其制备方法，阴极包括阴极基体和阴极基体中的螺旋微结构，阴极基体为中空圆柱结构，中空结构形成单孔导流通道，单孔导流通道贯穿整个阴极；螺旋微结构围绕单孔导流通道均匀分布，通过熔渗工艺与阴极基体形成一体化结构。阴极基体材料为钨—稀有金属氧化物合金，螺旋微结构为钨—磁响应效应金属，添加的稀有金属氧化物具有降低钨基阴极的逸出功，稳定等离子体弧的作用；磁响应材料产生沿着导流通道轴心的磁场，提高磁场的均匀分布程度，产生的磁场与外加磁场相互叠加，约束等离子运动，减轻热等离子体对通道内壁的冲蚀，增加钨基阴极的散热，降低阴极表面温度，降低烧蚀。
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公开(公告)号：CN114615786A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210107703.9
申请日：2022-01-28
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明提供了一种螺旋微结构磁响应磁等离子体动力推力器阴极及其制备方法，阴极包括阴极基体和阴极基体中的螺旋微结构，阴极基体为中空圆柱结构，中空结构形成单孔导流通道，单孔导流通道贯穿整个阴极；螺旋微结构围绕单孔导流通道均匀分布，通过熔渗工艺与阴极基体形成一体化结构。阴极基体材料为钨—稀有金属氧化物合金，螺旋微结构为钨—磁响应效应金属，添加的稀有金属氧化物具有降低钨基阴极的逸出功，稳定等离子体弧的作用；磁响应材料产生沿着导流通道轴心的磁场，提高磁场的均匀分布程度，产生的磁场与外加磁场相互叠加，约束等离子运动，减轻热等离子体对通道内壁的冲蚀，增加钨基阴极的散热，降低阴极表面温度，降低烧蚀。
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公开(公告)号：CN112941386A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110112237.9
申请日：2021-01-27
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种用于磁等离子体动力推力器的阴极，在钨电极中添加纳米氧化物、合金元素、具有磁响应的金属元素。纳米氧化物在工作过程中，及时迁移、扩散到电极表面，以补充表面蒸发损失了的氧化物，电极表面上的氧化物颗粒容易引发放电，随后的放电过程容易在这些氧化物上发生。添加金属合金元素可以提高电极的密度、强韧性和热稳定性，还可以降低烧蚀，控制氧化物的扩散。添加具有磁响应的金属元素，可以提高电极的密度、强韧性、磁响应性和热稳定性，还可以降低烧蚀，控制氧化物的扩散。复合掺杂能够利用不同氧化物和金属元素之间的协同作用效应，有利于电极综合性能的提高。
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