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霍尔推力器壁面材料二次电子发射模型及鞘层特性研究
摘要：
本文主要研究了霍尔推力器中壁面材料的二次电子发射模型及鞘层特性。首先，从理论上分析了影响二次电子发射的物理机制，包括表面能、电子能量、壁面形貌等因素。然后，针对常用的壁面材料，如钨、石墨等，分析了其二次电子发射特性。最后，研究了霍尔推力器中鞘层的作用机理，并对鞘层的结构进行了分析。
关键词：霍尔推力器、壁面材料、二次电子发射、表面能、鞘层特性
一、绪论
霍尔推力器是一种常用于航天器姿态控制和卫星推进的电推进系统。其基本原理是通过加速和排出离子的方式产生推力。在霍尔推力器中，正离子通过静电透镜被加速到超声速，然后喷出并碰撞壁面材料，产生二次电子，从而形成推力。因此，壁面材料的二次电子发射特性对霍尔推力器的性能至关重要。同时，鞘层的作用也会对霍尔推力器的性能产生影响。
二、二次电子发射模型
1.物理机制
二次电子发射是指当电子轰击材料表面时，材料表面吸收足够的电能，将由电子产生的电荷量大于其自身所吸收的电荷量时，剩余电荷会被释放到材料表面，从而形成二次电流的现象。其物理机制主要包括表面能、电子能量、壁面形貌等因素。
2.对常用壁面材料的分析
石墨：由于石墨的表面结构较为规则，且表面能较小（约为4.8eV），因此二次电子发射性能较强。
钨：由于钨具有较高的表面能（约为4.5eV），因此需要较高的能量才能产生二次电子，故其二次电子发射性能较弱。
故在选择壁面材料时，需要综合考虑电子能量、表面能等因素。
三、鞘层特性研究
1.作用机理
在霍尔推力器中，鞘层是指与正离子轨道相切的第一层电极，其作用主要是构成电子势降。
2.结构分析
为了提高鞘层的性能，可以将鞘层材料改为对电子有更好的吸附性，从而提高鞘层的电子通量。
四、结论
本文对霍尔推力器中壁面材料的二次电子发射模型及鞘层特性进行了研究。通过对物理机制的分析和对常用壁面材料的分析，可以提高霍尔推力器的性能。同时，对鞘层的作用机理和结构进行了分析，为提高霍尔推力器的效率提供了参考。
参考文献：
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2.蒋周风,丁文杰.霍尔推力器中壁面二次电子发射的研究[J].宇航学报,2004,25(2).