一种空心阴极加热器结构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115988687A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211713632.3F03H1/00(2006.01)(22)申请日2022.12.30F23Q7/00(2006.01)(71)申请人安徽华东光电技术研究所有限公司地址241000安徽省芜湖市弋江区高新技术产业开发区峨山路01(72)发明人郑何华伍璐璐吴磊卞磊张迎红王莹周秋俊朱刚俞畅(74)专利代理机构安徽华普专利代理事务所(普通合伙)34151专利代理师蔡庆新(51)Int.Cl.H05B3/02(2006.01)H05B3/06(2006.01)H05H1/24(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种空心阴极加热器结构(57)摘要本发明提供一种空心阴极加热器结构，包括加热器陶瓷，所述加热器陶瓷前端卡接限位环，所述加热器陶瓷后端设有热屏顶，所述热屏顶与所述限位环外部设有热屏筒，所述热屏筒将整个装置包裹，本装置组装时，将加热陶瓷片两端分别连接限位环与热屏顶，加热丝通过热屏顶缠绕在加热器陶瓷上在从限位环导出，将限位环与阴极管焊接，最外部通过热屏筒将所有结构包裹，达到将加热器陶瓷及整个加热器部件限位固定的目的，用以解决目前的空心阴极的加热器无法完全轴向限制，在推力器点火启动的瞬间，易使陶瓷骨架轴向转动并拉扯加热丝，导致加热丝损伤甚至断裂、另现有加热丝焊点不牢靠；现有制作工艺无隔热屏设置，加热效应低等技术问题。CN115988687ACN115988687A权利要求书1/1页1.一种空心阴极加热器结构，其特征在于：包括加热器陶瓷（1），所述加热器陶瓷（1）前端卡接限位环（2），所述加热器陶瓷（1）后端设有热屏顶（3），所述热屏顶（3）与所述限位环（2）外部设有热屏筒（4），所述热屏筒（4）将整个装置包裹。2.根据权利要求1所述的一种空心阴极加热器结构，其特征在于：所述加热器陶瓷（1）呈柱状结构，外侧设有外螺旋（11）用于加热丝（5）的缠绕，所述加热器陶瓷（1）顶端设有卡位盘（12），所述卡位盘（12）上对称开有卡位槽（13），所述卡位槽（13）侧面开有出丝管（14）。3.根据权利要求2所述的一种空心阴极加热器结构，其特征在于：所述出丝管（14）位于所述卡位槽（13）的90°位置。4.根据权利要求2所述的一种空心阴极加热器结构，其特征在于：所述限位环（2）内设有马蹄形突起（21），所述马蹄形突起（21）缺口处设有卡位块（22），所述卡位块（22）匹配连接所述卡位槽（13），所述限位环（2）在出丝管（14）的对应位置开有贯穿孔（23）。5.根据权利要求1所述的一种空心阴极加热器结构，其特征在于：所述热屏顶（3）内侧设有环状突起（31），所述环状突起（31）上开有走丝斜槽（32）。6.根据权利要求1所述的一种空心阴极加热器结构，其特征在于：所述热屏筒（4）上下两端向内凹形设有多瓣焊爪（41）。7.根据权利要求1所述的一种空心阴极加热器结构，其特征在于：所述热屏筒（4）与所述加热器陶瓷（1）间隙部分设有隔热层（7），所述隔热层（7）材料采用钽箔，平面采用压花工艺，套在所述加热器陶瓷（1）外部。8.根据权利要求5所述的一种空心阴极加热器结构，其特征在于：所述走丝斜槽（32）内设置钽箔，所述钽箔内焊接加热丝（5）。9.根据权利要求1所述的一种空心阴极加热器结构，其特征在于：所述加热器陶瓷（1）的外螺旋（11）的深度大于加热丝（5）直径的1.5倍。2CN115988687A说明书1/4页一种空心阴极加热器结构技术领域[0001]本发明主要涉及空心阴极技术领域，具体涉及一种空心阴极加热器结构。背景技术[0002]以霍尔推力器、离子推力器为代表的电推进，较化学推进，具有比冲高的优点，已经广泛应用在航天领域中，执行位置保持、轨道提升、深度探测主推任务。空心阴极作为霍尔推力器、离子推力器等的核心关键组件，为推力器提供足够多的电子，其点火启动的性能、可靠性，直接影响电推力器点火启动的性能和可靠性。[0003]空心阴极点火启动前，首先需要先启动加热器，利用加热器将位于阴极管的发射体加热到工作温度，发射体产生足够的热能致电子发射，然后与进入空心阴极腔体内的推进器气体原子碰撞，使其电离，形成放电等离子体，从而使空心阴极成功点火，启动放电。[0004]现有空心阴极的加热器结构一般为陶瓷骨架直接套在阴极管外壁，只能依靠上下压制限位，但在高温热应力的作用下，陶瓷与限位环会松动，无法完全轴向限制，在推力器点火启动的瞬间，由于高频的震动与较大的冲击力，易使陶瓷骨架轴向转动并拉扯加热丝，导致加热丝损伤甚至断裂，加热丝局部会瞬间电阻变大或断路；另现有加热丝负端引出端的焊接工艺是直接将加热丝焊接在阴极管上