JP2002504968A - ホール効果プラズマスラスター - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.ホール効果スラスターであって、 内部にチャンネルを備え、該チャンネルが前記スラスターの中心軸線(X− X)の回りに延び且つチャンネル手段内の前記中心軸線(X−X)に最も近接 した内側壁と前記チャンネル手段に形成された前記チャンネルの閉鎖端から開 放端まで軸線方向に延びる外側壁との間に形成されている、非磁性材料からな るチャンネル手段と、 前記チャンネルの前記閉鎖端の近くで前記チャンネルの中に推進薬を導入す るための手段と、 前記推進薬のイオンを生成して前記チャンネルの中のイオンを前記チャンネ ルに向けて且つ前記開放端の外に軸線方向に加速するために、前記チャンネル 内に軸線方向の電界を掛ける電界手段と、 前記スラスターの推進方向を該スラスターの中心軸線から1.6度ないし5 度の間で変化させるために前記チャンネルを横切る半径方向の磁界を選択的に 掛けるための磁界手段とを有するホール効果スラスター。 2.前記磁界手段が、前記スラスターの中心軸線(X−X)に垂直な平面内に位 置する二つ軸線に沿って独立して磁界の強さを制御する、請求項1に記載のス ラスター。 3.前記磁界手段が、更に2対の電磁石を有し、各対の電磁石が前記スラスター の両側に配置され、該電磁石を流れる電流が推進方向を制御する、請求項1に 記載のスラスター。 4.前記2対の電磁石が、互いに直交する方向に推進方向を制御するように配置 されている、請求項3に記載のスラスター。 5.前記チャンネルが、該チャンネルの一以上の表面の腐食を低減するように形 作られている、請求項1に記載のクラスター。 6.ホール効果スラスターであって、 内部にチャンネルを備え、該チャンネルが前記スラスターの中心軸線(X− X)の回りに延び且つチャンネル手段内の前記中心軸線(X−X)に最も近接 した内側壁と前記チャンネル手段に形成された前記チャンネルの閉鎖端から開 放端まで軸線方向に延びる外側壁との間に形成されている、非磁性材料からな るチャンネル手段と、 前記チャンネルの前記閉鎖端の近くで前記チャンネルの中に推進薬を導入す るための手段と、 前記推進薬のイオンを生成して前記チャンネルの中のイオンを前記チャンネ ルに向けて且つ前記開放端の外に軸線方向に加速するために、前記チャンネル 内に軸線方向の電界を掛ける電界手段とを有し、 該電界手段が、 前記チャンネル手段と中心軸線(X−X)との間に配置され、且つ、前記チ ャンネル内に延びる内側磁界を生成するたに前記チャンネル手段の回りに延び ている内側磁性部分と、 前記チャンネル手段の外側に配置され且つ前記チャンネル内に延びる外側磁 界を生成するために前記チャンネル手段の回りに延びる外側磁性部分であて、 内側極部材と、外側極部材に連結された外側壁とを備え、該外側壁が、該外側 壁を、前記内側極部材の弧状部分の回りに複数の外側副壁に分割するギャップ を備えて形成され、前記複数の外側副壁の各々が複数の操舵電磁石の各々を形 成するための関連する電気コイルを備え、前記複数の操舵電磁石が、前記外側 極部材と前記内側極部材との間の外側磁界の強さを前記チャンネル内の種々の 位置で制御するために協働する外側磁性部分とを有し、 前記外側電界が前記内側電界と協働して、イオンの加速方向及び前記スラス ターの推進方向を制御するために前記チャンネルを横切る不均一な半径方向磁 界を前記チャンネル内に生成することからなるホール効果スラスター。 7.前記磁界手段が、スラスターの推進方向をスラスターの中心軸線から0度な いし5度の間で変化させるために、チャンネルを横切る半径方向磁界を選択的 に掛ける、請求項6に記載のスラスター。 8.前記外側磁性部分の前記外側極部材が、各外側極部材が複数の外側副壁の内 の一つの外側副壁と接触するところの複数の外側極部材に分割されている、請 求項6に記載のスラスター。 9.前記外側磁性部分の前記内側極部材が、各内側極部材が外側磁性部の外側極 部材と関連づけられるところで複数の内副極ピースに分割されている、請求項 8に記載のスラスター。 10.前記外側磁性部分の前記内側極部材が、連続した円形内側極部材である、請 求項8に記載のスラスター。 11.前記外側磁性部分が、外側磁性部分の内側極部材の間に磁界を作るために複 数の操舵電磁石と共同活動する主電磁石を作り出すための主コイルを更に含む 、請求項6に記載のスラスター。 12.前記ギャップが、部分的には外側磁性部分の外側極部材の軸線方向長さに沿 って軸線方向に延びる外側極部材内のスロットである、請求項6に記載のスラ スター。 13.前記チャンネルが該チャンネルの一以上の表面の腐食を低減するように形作 られている、請求項6に記載のクラスター。 14.内部にチャンネルの設けられた非磁性材のチャンネル手段であり、前記チャ ンネルはスラスターの中心軸線(X−X)の回りに延び、チャンネル手段内で は中心軸線(X−X)に最も近い内側側壁と、外側壁が外側壁のチャンネル表 面の腐食を低減する形状になっているところのチャンネル手段内の外側側壁と の間に形成されており、前記内側側壁と前記外側側壁とはチャンネル手段内に 形成されたチャンネルの閉鎖端から開放端へと軸線方向に延びる、そのような チャンネル手段と、 チャンネルの閉鎖端近くでチャンネル内に推進薬を導入する手段と、 推進薬のイオンを生成し、チャンネルの開放端及びその外に向けてチャンネ ル内でイオンを軸線方向加速するために、チャンネル内に軸線方向電界を掛け る電界手段と、 チャンネルを横切って半径方向の磁界を選択的に掛けるための磁界手段とを 有するホール効果スラスター。 15.前記チャンネルの外側側壁の形状が、外側側壁のチャンネル表面の腐食を低 減するため一様ではない、請求項1、6、14のいずれか一項に記載のクラス ター。 16.前記チャンネルの外側側壁の形状が、該外側側壁のチャンネル表面の腐食を 低減するため、該チャンネルの開放端領域で前記スラスターの中心軸から離れ るように傾斜が付けられている、請求項1、6、14のいずれか一項に記載の クラスター。 17.前記チャンネルの内側側壁の形状が、該内側側壁のチャンネル表面の腐食を 低減するため、前記スラスターの中心軸に向かって傾斜が付けられている、請 求項1、6、14のいずれか一項に記載のクラスター。 18.前記内側側壁が軸線方向に前記チャンネルの開放端に向かって第1寸法だけ 延びており、前記外側壁がチャンネルの開放端に第2寸法だけ延びており、内 側壁のチャンネル表面の腐食を低減するため、前記第1寸法が前記第2寸法よ りも短い、請求項1、6、14のいずれか一項に記載のクラスター。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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