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荷電粒子放出装置およびイオンエンジン

シーズコード S130011137
掲載日 2013年6月7日
研究者
  • 竹ヶ原 春貴
  • 栗木 恭一
  • 青柳 潤一郎
  • 畠山 智行
  • 渡邊 裕樹
技術名称 荷電粒子放出装置およびイオンエンジン
技術概要 本発明の荷電粒子放出装置4bは、内部に形成されたプラズマ生成空間22aと、プラズマ生成空間で発生した荷電粒子を外部に放出する放出口23aと、を有するチェンバー22を備えている。前記チェンバーの外周には、通電時に、前記プラズマ生成空間にプラズマ生成用の誘導磁界を発生させる誘導磁界発生コイル26と、該誘導磁界発生コイルに高周波電流を供給する高周波電源装置27と、前記チェンバー内部にプラズマ発生用のガスを供給するガス供給源21と、が配置されている。前記プラズマ生成空間内には、対向して配置された一対の放電端部24a、24bを有する放電電極24が備えられ、前記誘導磁界による電磁誘導で誘導電流が流れて、前記放電端部間で放電を発生させることでプラズマ生成用の電子を供給するように構成されている。また、本発明のイオンエンジンは、前記荷電粒子放出装置により構成されたイオン放出装置と、前記荷電粒子としての電子を放出し、前記イオン放出装置から放出されたイオン化されたガスを電気的に中和する中和器と、を備えて構成されている。
画像

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研究分野
  • ロケットエンジン
  • プラズマ装置
  • プラズマ生成・加熱
展開可能なシーズ 高性能で、安定してプラズマを発生させ且つ長寿命の荷電粒子放出装置を提供する。
電磁誘導により放電を発生させる放電電極を設けることで、安定してプラズマを発生させることができ、ホローカソードを使用する場合に比べて長寿命化することができる。また、マイクロ波放電式の場合に比べて、高性能化することができる。放電電極をイオンコレクタと一体化すれば部品点数を少なくすることができ、低コスト化、小型化することができる。C字形状の放電電極により、電磁誘導で誘導電流が流れ、放電端部で放電することができ、放電用の電源装置等を設ける従来の場合に比べて、シンプルな構成とすることができる。また、電子を放出する電子放出器により、イオンエンジンの中和器としたり、閉じた電気回路を構成したりすることができる。推進剤プラズマ生成空間内にプラズマを閉じこめるための磁場が発生するため、効率的且つ一様なプラズマを安定して発生させるイオンエンジンを提供できる。
用途利用分野 人工衛星軌道制御装置、宇宙探査機、静止衛星、宇宙船外移動装置、月周回探査機
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 公立大学法人首都大学東京, . 竹ヶ原 春貴, 栗木 恭一, 青柳 潤一郎, 畠山 智行, 渡邊 裕樹, . 荷電粒子放出装置およびイオンエンジン. 特開2009-085206. 2009-04-23
  • F03H   1/00     
  • H05H   1/46     
  • H05H   1/54     
  • H01J  37/317    

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