Suppression of anomalous transport in Hall thrusters

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18KK0406
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 24:Aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: yamamoto naoji 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (40380711)
• Project Period (FY): 2019 – 2022
• Keywords: ホールスラスタ / プラズマ計測 / プラズマ揺動 / 原動機・推進 / 乱流

Outline of Final Research Achievements

The observed turbulence is coupled with other perturbation, and it has a strong relation with electron transport in Hall thruster. In addition, low frequency plasma perturbations were observed when the turbulence were suppressed.
Minimum detection limit of the neutral number density measurement by Rayleigh light scattering was twice improved. In addition, the usefulness of a portable time-resolved Thomson scattering technique was shown.

Free Research Field

航空宇宙工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ホールスラスタにおけるプラズマの揺らぎ（揺動）は互いに独立ではなく、相互作用していることを明らかにした。この相互作用をうまく利用することで、問題となる揺動を抑制することが可能であることが分かった。これは、ホールスラスタにおける消費電力低減のためのブレークスルーにつながり、ひいては、オール電化衛星の弱点である静止軌道までの移行期間を半分に短縮でき、日本がイニシアチブを取ってオール電化衛星への転換が一気に進み、宇宙利用コストの削減に貢献できることにつながる。