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固体烧蚀型脉冲等离子体推力器具有比冲高、功耗低、结构简单、可靠性高等优点，非常适合作为微小卫星的动力系统。本书深入论述了推力器工作原理、性能优化、产品研制、空间应用等科学与技术问题，详细阐明了低功率小尺度条件下固体工质脉冲放电可靠与稳定、等离子体生成与控制、能量高效馈入与转化、微推力/微冲量测量、等离子体诊断等原理及技术，为固体烧蚀型脉冲等离子体推力器的研制与应用提供了理论与技术支撑。

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  第1章 概述
  1.1 脉冲等离子体推力器发展回顾 001
  1.1.1 气体工质脉冲等离子体推力器 003
  1.1.2 液体工质脉冲等离子体推力器 005
  1.1.3 固体烧蚀型脉冲等离子体推力器 008
  1.2 APPT工作过程及原理 018
  1.2.1 点火过程 019
  1.2.2 主放电过程 019
  1.2.3 工质烧蚀过程 020
  参考文献 022
  第2章 APPT系统设计
  2.1 总体设计 032
  2.2 电源系统 033
  2.3 点火系统 035
  2.4 储能系统 037
  2.5 能量传输和结构部件 038
  2.5.1 电极 038
  2.5.2 传输线 039
  2.5.3 推进剂供给装置 041
  2.6 羽流防护罩 041
  2.7 电磁兼容设计 042
  参考文献 044
  第3章 实验测量原理与技术
  3.1 真空系统 046
  3.1.1 设计准则与指标 046
  3.1.2 真空机组 048
  3.1.3 真空舱 051
  3.1.4 低温吸附系统 054
  3.1.5 电控系统 054
  3.2 工质烧蚀特性实验测量 056
  3.2.1 烧蚀质量测量 056
  3.2.2 烧蚀表面SEM微观形貌分析 056
  3.3 放电参数实验测量 057
  3.3.1 放电电流与放电电压测量 057
  3.3.2 放电回路及性能参数估算 059
  3.4 Langmuir三探针原理与方法 062
  3.4.1 Langmuir三探针诊断原理 062
  3.4.2 Langmuir三探针诊断系统硬件设计 064
  3.4.3 Langmuir三探针诊断数据处理 067
  3.4.4 等离子体速度测量方法 071
  3.4.5 系统误差及消除 072
  3.5 等离子体非接触式诊断方法 072
  3.5.1 高速摄影图像处理方法 072
  3.5.2 光谱诊断基本原理 075
  3.6 推力/冲量测量技术与方法 082
  3.6.1 钟摆式微冲量测量天平 083
  3.6.2 C形杆扭摆 090
  3.6.3 推力器性能参数的计算方法 095
  参考文献 097
  第4章 APPT固体工质烧蚀及改性特性研究
  4.1 PTFE工质烧蚀物理现象 099
  4.1.1 PTFE工质物理性质 099
  4.1.2 PTFE工质烧蚀过程分析 100
  4.2 PTFE基改性工质 103
  4.2.1 改性工质的制备 103
  4.2.2 改性工质的特性分析 104
  4.3 改性工质放电等离子体诊断 107
  4.3.1 等离子体发射光谱 108
  4.3.2 高速摄影 109
  参考文献 118
  第5章 APPT工作过程特性及影响因素研究
  5.1 点火启动过程 119
  5.1.1 点火电路对APPT工作特性的影响 119
  5.1.2 点火能量和火花塞结构对APPT工作特性的影响 123
  5.2 充放电过程 125
  5.2.1 充电过程对工作特性的影响 126
  5.2.2 放电过程对工作特性的影响 128
  5.3 电磁场分布 130
  5.3.1 放电通道内磁场分布测量 131
  5.3.2 电磁场分布仿真计算 132
  5.3.3 电磁场分布对APPT性能的影响 133
  5.4 温度分布与热量传递 135
  5.4.1 推力器组件表面温度测量 135
  5.4.2 推进剂表面温度测量 136
  5.4.3 测量结果分析 137
  参考文献 140
  第6章 APPT系统性能影响因素及作用机理研究
  6.1 APPT系统性能理论分析 142
  6.2 初始能量对APPT性能的影响 144
  6.2.1 不同初始电压对APPT性能的影响 145
  6.2.2 相同电压不同电容对APPT性能的影响 148
  6.2.3 相同初始能量不同电容电压对APPT性能的影响 151
  6.3 极板间距对系统性能的影响 154
  6.3.1 放电特性及放电参数 155
  6.3.2 烧蚀质量 156
  6.3.3 推力器性能 156
  6.4 极板构型对系统性能的影响 157
  6.4.1 极板构型对极板间磁场及电感梯度影响 158
  6.4.2 矩形极板扩张角对APPT系统性能的影响 159
  6.4.3 舌形极板扩张角对APPT系统性能的影响 162
  6.5 极板材质对系统性能的影响 164
  6.5.1 极板烧蚀形貌及烧蚀机理 165
  6.5.2 不同极板材料的APPT性能 168
  6.6 PTFE基改性工质对APPT系统性能的影响 171
  6.6.1 改性工质物理性能 171
  6.6.2 放电特性及放电参数 172
  6.6.3 不同工质烧蚀质量 173
  6.6.4 不同工质推力器性能 174
  参考文献 175
  第7章 APPT放电通道内等离子体光学特性研究
  7.1 实验设备及实验方案 177
  7.1.1 同步触发控制 177
  7.1.2 高速摄影实验 179
  7.1.3 时空分辨光谱实验 180
  7.2 等离子体高速摄影结果及分析 182
  7.3 等离子体成分 188
  7.3.1 光谱识别 189
  7.3.2 等离子体空间分布 191
  7.4 等离子体温度分布 196
  7.5 等离子体速度 198
  参考文献 201
  第8章 APPT羽流探针诊断研究
  8.1 探针测量方位 202
  8.2 羽流场等离子体时空分布特性 204
  8.3 峰值电子密度及温度空间分布特性 212
  8.4 电子密度及温度时域平均值空间分布特性 217
  8.5 羽流等离子体运动速度 220
  8.6 羽流成分分析 222
  8.6.1 羽流残余气体成分质谱分析 222
  8.6.2 羽流等离子体发射光谱诊断 223
  参考文献 228
  第9章 APPT羽流沉积污染特性研究
  9.1 羽流沉积物特征测量 230
  9.1.1 沉积物成分测量 230
  9.1.2 沉积物表面形貌测量 234
  9.1.3 沉积物厚度测量 235
  9.2 羽流污染特性 236
  9.2.1 沉积薄膜表面形态分析 236
  9.2.2 沉积物成分分析 243
  9.2.3 沉积薄膜厚度分析 252
  9.2.4 沉积薄膜光学特性分析 253
  9.3 初始能量对羽流污染的影响 257
  9.3.1 沉积薄膜形貌 257
  9.3.2 沉积薄膜成分 258
  9.3.3 沉积薄膜厚度 260
  9.3.4 沉积薄膜光学特性 261
  参考文献 263
  第10章 微型PPT设计与性能研究
  10.1 μPPT结构设计 265
  10.1.1 放电极板设计 265
  10.1.2 供给工质设计 266
  10.1.3 储能电容选型 268
  10.1.4 连接器件选型 270
  10.2 μPPT电路系统设计 271
  10.2.1 点火系统设计 271
  10.2.2 充电电源设计 283
  10.3 μPPT整机集成设计 287
  10.4 μPPT电磁兼容性测量 288
  10.4.1 设备有效性验证 289
  10.4.2 电磁干扰测试 290
  参考文献 291
  第11章 APPT空间任务应用分析
  11.1 星上布局设计 292
  11.2 轨道控制 293
  11.2.1 轨道控制精度 293
  11.2.2 轨道转移 294
  11.2.3 轨道保持 300
  11.3 姿态控制 305
  11.3.1 姿态控制精度 305
  11.3.2 精确指向 307
  11.3.3 回转机动 309
  11.4 速度增量和比冲最优设计 310
  参考文献 313