Почему предполагается, что ток проходит через сетки в ионном двигателе?

Недавно я задавал вопрос об ионных двигателях.

введите описание изображения здесь

Я думал, что достаточно зарядить сетки для ускорения ионов. Если у меня есть положительная пластина и отрицательная пластина, разделенные расстоянием «d», положительно заряженная частица, помещенная в пространство, будет мигрировать к отрицательно заряженной пластине.

- Но некоторые из вас, ребята, указали, что просто «зарядить пластины» недостаточно для ускорения ионного луча. Через них должен проходить ток. -Я не понимаю, почему через них должен проходить ток и как он должен проходить?? (Пожалуйста, нарисуйте принципиальную схему, показывающую направление тока, если это возможно)

Вы должны верить в энергосбережение, это справедливо и для электрооборудования, и для ионных двигателей. Ионы имеют массу, для ускорения ионов нужна энергия. Ускорение массы невозможно без энергии. Между положительной и отрицательной сеткой течет ток. Ток необходим для удержания напряжения в сетках, пока ионы проходят через эти сетки. Без тока в сетях очень скоро будет такое же напряжение.
Но если ионная оптика и сетки спроектированы правильно, ионы не попадут в сетки. Следовательно, заряд в сетях не меняется. Не означает ли это, что потенциалы тоже не меняются?
Плазма состоит из положительных ионов и отрицательных электронов, но ионный пучок, покидающий отрицательную сетку, содержит только положительные ионы. Электроны попали в положительную сетку и текли в виде тока к источнику положительного напряжения сетки. Ионный пучок нейтрализуется инжекцией электронов из нейтрализатора. Электроны ударяются о сетку и тем самым изменяют заряд сетки. Ток должен течь, чтобы поддерживать напряжение сети.
Это хороший вопрос, и он заслуживает хорошего ответа. Здесь много чепухи, но хороший ответ должен быть чем-то большим, чем несколько броских предложений, которые не просто звучат не обязательно неправильно. Пока электроны или ионы не ударяются или не испускаются сетками, ни один из них не будет источником и стоком тока, и для предотвращения деградации это может быть хорошо. @Uwe , ты тоже должен верить в сохранение заряда. Это не простой вопрос, и от него не следует так легкомысленно отмахиваться.
Я вижу ток +зарядов от плазмы (проводника) сзади и ток -зарядов от пушки. Я бы добавил бонус, но у меня уже работает максимум три. Кто-нибудь еще чувствует себя милосердным или хочет меня заметить +100?
@uhoh: так что, по вашему мнению, ответ Шлюсштейна достаточно хорош для награды?
Конечно, это так... Мне просто потребовалось немного времени, чтобы вернуться к этому вопросу.
@СФ. Мне он тоже кажется отличным! :)

Ответы (3)

Происходит много вещей, некоторые из которых зависят от конкретного типа ионного двигателя с сеткой. Я имею в виду главу 6 книги «Проектирование систем космических кораблей», 4-е издание, написанной Фортескью, Свинердом и Старком. Это очень доступный учебник, который дает хороший обзор практически любой общей системы, используемой на беспилотных космических кораблях. Это не учебник по электродвигателям.

Первое, что нужно понять, это то, что ионизированное топливо является электропроводным. Это верно по той же причине, по которой жидкости, содержащие ионы, обладают электропроводностью. Эти детали этой проводимости не важны для моего ответа. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ctpp.19840240304/abstract

Проводимость ионизированного топлива позволяет току течь от отрицательной сетки к положительной. Это еще не вся история. Пропеллент становится ионизированным внутри камеры, и образовавшиеся свободные электроны притягиваются к положительной сетке, которая создает источник втекающего тока. Эти электроны необходимо постоянно удалять, чтобы сетка оставалась положительно заряженной. Есть также электроны, которые переносятся из отрицательной сетки в космос топливом.

Полная история движения ионов более сложна, но я думаю, что это ответ на ваш вопрос.

Таким образом, текущий поток — это не требование, это следствие.

Чтобы еще раз проверить - если ускорительные решетки сначала заряжены для создания высокого ускоряющего потенциала, а затем отключены, они будут медленно разряжаться из-за нежелательных столкновений небольшой доли заряженных частиц, которые ударяются о сетку вместо того, чтобы проходить через ее отверстия? Таким образом, этот небольшой ток и мощность, необходимая для его подачи, на самом деле не вносят существенного вклада в работу по ускорению космического корабля?
Это правильно, хотя постоянный ток используется в отдельном процессе для ионизации топлива, что совершенно необходимо для движения космического корабля.
Значит… через сетки не будет проходить ток, если ионная оптика идеальна?
Ну, даже конденсаторы медленно разряжаются со временем. Однако ионный материал вносит гораздо больший вклад в работу. Как я уже сказал, многое происходит.

Ток не течет через каждую сетку, а течет от одной сетки к другой . Ток – это поток заряда. Ионы топлива представляют собой заряженные частицы. Они движутся, следовательно, есть поток заряда, следовательно, есть ток.

Как это повлияет на систему?

Как было сказано ранее, электричество бежит по сетям друг к другу, одно положительное, другое отрицательное. Отрицательные электроны притягиваются к положительной сетке, поглощаются, а ионы притягиваются к отрицательной сетке и ускоряются, создавая тягу, которую производит двигатель.

Почему предполагается, что ток проходит через сетки в ионном двигателе?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v