| 研究概要 |
前年度試作した電磁石によるプラズマ閉じ込めおよび電子源としてホローカソードを採用したイオンエンジンを用い,C_<60>のイオン推進機推進剤への適用を目的とし,ホローカソード用推進剤としてXeを,主推進剤としてC_<60>を用いる混合推進剤イオン推進機の内部診断および推進性能評価を行った.その結果,下記研究成果・知見を得た.
1 「C_<60>イオンエンジン実験室モデルの性能評価」:放電室内プラズマにはC_<60>の正イオンおよび負イオンが含まれていることを明らかにした.また,多価正イオンおよび解離分子であるC_<58>,C_<56>,C_2等の存在が認められた.イオンビーム抽出対象である一価正イオン以外の上記の成分は,放電室内プラズマの電子温度およびホローカソードからのプライマリーイオンの持つエネルギにより,その存在割合が変化することを発見し,イオンエンジン推進剤としての適用には電子温度およびプライマリーイオンエネルギの制御が重要であることが明らかになった.
2 「実用的推進剤供給方法の検討」:従来,放電が不安定となり,定常性能評価がむずかしかったが,上記放電室内プラズマの電子温度およびホローカソードからのプライマリーイオンの持つエネルギのコントロールにより,安定作動を可能にした.これにより,実用的な流量においても,安定作動を実現する方向性を示した.
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