Page 119 - 《真空与低温》2026年第1期

116 真空与低温 第 32 卷 第 1 期

53 W、比冲 85 s、推力 1.6 mN [329] 。 氙气推进剂性能为，功率 41.4～73.9 W、比冲 551～
723 s、效率 13% [332] 。
+
1 kV
一级 二级电极
电源处理 绝缘陶瓷
单元
10 μs I 1 （t） 阳极
阴极 e 加速
U 1 （t） S N i
a e
气体管道 电离 羽流
3.9 mF 阴极 e e a
U 2 发射体 e
（0÷120 VDC） + Φ 7 mm e i
+
I 2 （t） S N 环形磁铁
阳极 B

3.9 mF
U 3
（0÷120 VDC） + 图 94 哈尔滨工业大学自研的 MEHCT 推力器结构示意图
+ U 2 （t） Fig. 94 Structure schematic of MEHCT thruster developed by
I 3 （t） the Harbin Institute of Technology
U 3 （t） 三级电极
（4）锂洛伦兹力加速器
图 92 三级µCAT-MPD 推力器示意图
锂洛伦兹力加速器（lithium Lorentz Force Ac-
Fig. 92 Schematic of a third-stage µCAT-MPD thruster
celerator， LiLFA）源 于 俄 罗 斯 莫 斯 科 航 天 研 究 院
分析认为，HCT 性能低的主要原因是只有热 （MAI）的大电流稳态等离子加速器（HCPA） [333] ，属
加速过程为主导。为了进一步提升 HCT 的性能， 于 MPDT 类型。美国普林斯顿大学从 1993 年开始，
南安普顿大学对 T6 推力器的主放电空心阴极进行 基于 MAI 为其提供的如图 95 所示的 30 kW HCPA
了改进，用发散型喷嘴阳极替代了触持极，如图 93 推力器 [334] ，发展了属于改进型 MPD 的 LiLFA 推力
所示 [330] 。结果发现，25 A 放电电流下，氙气推进剂 器，其工作原理为，推进剂锂蒸汽在阴极和阳极之
推力器的功率达到 170 W、比冲为 300 s、推力为 间的电场中被电离，等离子体电流分为径向和轴向
2.26 mN；增加 0.008 6 T 磁场进行了试验，结果为， 分量，径向电流与环向磁场形成的洛伦兹力沿轴向
推力器功率 300 W、比冲 327 s、推力 2.5 mN [330] 。 加速等离子体，如图 96 所示。

加热器 绝缘 螺线管
空心阴极
阳极
非平衡等离子体 发射体
加热器 阳极
推进剂
发射的等离子体

图 93 带发散型喷嘴阳极的 HCT
锂 阴极
Fig. 93 Configuration of the general HCT with diverging
0 10 cm
anode/nozzle

哈尔滨工业大学明确提出了磁增强空心阴极
图 95 MAI 的 30 kW HCPA 推力器工作原理示意图
推力器（Magnetically Enhanced Hollow Cathode Thru-
Fig. 95 Working mechanism of 30 kWHCPA thruster devel-
ster，MEHCT）概念。2019 年，该校公开报道了自研
oped by the Moscow Aviation Institute
的 MEHCT 及试验情况。MEHCT 由无加热器空心
阴极、锥型阳极、绝缘器和环形磁铁组成，其中，空 在 0.1 T、500 A 放电电流下，LiLFA 推力器的性
心阴极发射体位于阴极管的顶端，磁铁在阳极区形 能为，推力 504 mN、比冲 3 730 s、效率 32.5% [334-335] 。
成发散磁场，如图 94 所示 [331] 。最新验证的推力器 LiLFA 推力器采用多通道空心阴极，不仅能够增强