Описание принципа работы двигателя

Двигатель с анодным слоем является реализацией бездиссипативного ускорителя, использующего разряд в E B полях. (Рис.2.1)

По правилу дрейфа в электромагнитных понял, электрон будет двигаться в азимутальном направлении. Скорость смещения его циклотронного центра определяется формулой:

(2.5)

Так как ионная компонента плазмы слабо замагниченна  ускорение ионов происходит главным образом разностью потенциалов между анодом и катодом:

(2.6)

Рисунок 2.1 – Принципиальная схема холловского ускорителя с анодным слоем: 1 – кольцевой анод; 2 – металлические стенки; 3- магнитопровод [2]

Поскольку плазма находится в магнитном поле (), то замагниченные электроны теряют свою подвижность поперек магнитного поля, как следствие повышается сопротивление плазмы и становится возможным приложить сильное электрическое поле в пределах тонкого слоя плазмы, примыкающих аноду. Такой слой называется анодным.

    Дрейф u под действием силы постоянен по величине всюду и направлен   B_r  и траекторией его движения будет окружность.   (Рис. 2.2)

Рисунок 2.2 – Направление дрейфа электронов в ДАС

Частный случай обобщенного закона Ома для ДАС.

(2.7)

В объеме канала доли ионного и электронного тока:

(2.8)

Так как ионы слабо замагниченны  их движение поперек B и E отсутствует, следовательно составляющая уравнения (2.7) . В итоге получаем:

(2.9)

Рисунок 2.2 - Упрощенная схема ДАС: 1 - анод-парораспределитель; 2 - катодные экраны; 3 - магнитная система; 4 - катод компенсатор.

Катод компенсатор служит для генерации электронов. Часть из них попадает в ускорительную камеру, создавая ток в азимутальном направлении. Другая часть компенсирует или нейтрализует положительный ионный пучок на выходе из канала ускорителя.