Caractérisation du propulseur PEGASES : diagnostics du filtre magnétique et du faisceau : optimisation de la géométrie

Doctoral thesis French OPEN
Renaud , Denis;
(2016)
  • Publisher: HAL CCSD
  • Subject: Photo-détachement par laser | Negative ion | Propulsion spatial | [ SPI.OTHER ] Engineering Sciences [physics]/Other | Space propulsion | [SPI.OTHER]Engineering Sciences [physics]/Other | Moteur à grilles | Dérive électronique | Electronic drift | AIPE | Sonde ExB | ExB probe | Ion engine | Ion négatif | Laser photodetachment | PEGASES

The PEGASES ion thruster differs from standard electric propulsion technologies through its use of electronegative gases, such as SF₆, as a propellant. Its operation relies on the trapping of electrons using a magnetic field and the creation of a plasma dominated by pos... View more
  • References (21)
    21 references, page 1 of 3

    Introduction 1 La propulsion dans l'histoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 La propulsion électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Paramètres physiques pour un propulseur électrostatique . . . . . . . . . 5 Le propulseur à grilles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Le propulseur de Hall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Les missions d'hier à aujourd'hui . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Contenu de la thèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

    Mesures avec une sonde E B 53 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Mesures en mode continu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

    III.3 Mesures E B dans la cavité de PEGASES . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

    III.4 Mesures en polarisation alternée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 III.4.1 Tension alternée symétrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 III.4.2 Tension alternée asymétrique : cas positif . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 III.4.3 Tension alternée asymétrique : cas négatif. . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 III.4.4 Étude des mélanges de gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 III.4.5 Bilan entre les différents modes d'extraction . . . . . . . . . . . . . . . . 73

    III.5 Simulations du fonctionnement d'une sonde E B. . . . . . . . . . . . . . . 74 III.5.1 Description des effets observés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 III.5.2 Estimation du facteur de calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

    III.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

    Dérive électronique fermée dans une décharge ion-ion 113 Source en anneau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114 Conception et construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115 Paramètres de démarrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120 Mesures préliminaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123 Études de la source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123 Mesures du champ magnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124 Homogénéité du plasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125 Étage d'accélération. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128 Mesures en sonde plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128 Mesures en sonde E B. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132

    Paramètres physiques 137 Libre parcours moyen d'échange de quantité de mouvement . . . . . . . . .137 Taux de recombinaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138 Couplage de la puissance RF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140 Estimation de la densité par sonde E B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140

    La propulsion dans l'histoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

    La propulsion électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Paramètres physiques pour un propulseur électrostatique . . . . . . . 5 Le propulseur à grilles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Le propulseur de Hall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

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