离子推进器

空间电推进技术中的一种
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离子推进器(Ion thruster)，又称离子发动机，是一种动力装置，可为航天器提供动力，离子推进器是电推进的一种，特点是推力小，比冲高，其性能评估重点为推力、比冲和效率。[1]离子推进器工作原理是利用电子轰击原子产生离子，然后在强电场的作用下将离子加速喷出来，通过反作用力推动飞行器进行姿态调整或者轨道转移等任务。[2]按照产生离子的方法，可以将离子发动机分成三类：电子碰撞电离式离子发动机、射频电离式静电离子发动机、场发射电离式静电离子发动机。[3]
1959年，第一台离子喷射发动机由美国物理学家Harold R. Kaufman在NASA制造，并成功测试通过。[2]离子推进器主要由电离室、离子光学系统、空心阴极、中和器四个部分组成。[3]离子推进器广泛应用于空间推进，如航天器姿态控制、位置保持、轨道机动和星际飞行等。[1]

历史沿革

国际

美国自上世纪50年代起在离子推进器方面投入了大量的研究。 1959年，美国物理学家Kaufman成功的开发了第一台电子轰击式离子推进器。[2]随后，欧洲Thales公司的HEMP（高效等离子推进器）发动机和霍尔效应推进器，都避免了使用电极格栅来对离子进行加速，从而避免了高速离子对格栅的冲击与腐蚀。[4]