Modelado de Procesos en Plasma de un Inyector de Iones de Radiofrecuencia con una Antena Colocada Dentro del Volumen de la Cámara de Descarga
Autores: Gordeev, Svyatoslav; Kanev, Stepan; Melnikov, Andrey; Nazarenko, Igor; Khartov, Sergey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modelado de Procesos en Plasma de un Inyector de Iones de Radiofrecuencia con una Antena Colocada Dentro del Volumen de la Cámara de Descarga
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Eficiencia
Inyector de iones de radiofrecuencia
Antena
Basura espacial
órbita terrestre cercana
Antena interna
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
El trabajo está dedicado a la evaluación teórica de la posibilidad de aumentar la eficiencia del inyector de iones de radiofrecuencia, que está diseñado para la eliminación sin contacto de desechos espaciales de la órbita terrestre cercana mediante el uso de una antena ubicada dentro de la cámara de descarga. Se consideran cuatro configuraciones de antenas internas y dos externas: de extremo y lateral. Se estimaron las características esperadas utilizando un modelo matemático de ingeniería construido en COMSOL Multiphysics, utilizando una descripción magnetohidrodinámica aproximada del comportamiento de las partículas cargadas. Según los resultados de la simulación, las mejores características se pueden obtener con una antena interna con una disposición cónica de vueltas. Los cálculos mostraron que en algunos modos de operación, tal configuración de antena permite reducir a la mitad el consumo de potencia de radiofrecuencia en comparación con la antena clásica ubicada en la superficie lateral de la cámara de descarga. El estudio teórico realizado mostró que la antena interna puede aumentar significativamente la eficiencia del inyector de iones. En el futuro, se planea la verificación de los resultados obtenidos mediante pruebas.
Descripción
El trabajo está dedicado a la evaluación teórica de la posibilidad de aumentar la eficiencia del inyector de iones de radiofrecuencia, que está diseñado para la eliminación sin contacto de desechos espaciales de la órbita terrestre cercana mediante el uso de una antena ubicada dentro de la cámara de descarga. Se consideran cuatro configuraciones de antenas internas y dos externas: de extremo y lateral. Se estimaron las características esperadas utilizando un modelo matemático de ingeniería construido en COMSOL Multiphysics, utilizando una descripción magnetohidrodinámica aproximada del comportamiento de las partículas cargadas. Según los resultados de la simulación, las mejores características se pueden obtener con una antena interna con una disposición cónica de vueltas. Los cálculos mostraron que en algunos modos de operación, tal configuración de antena permite reducir a la mitad el consumo de potencia de radiofrecuencia en comparación con la antena clásica ubicada en la superficie lateral de la cámara de descarga. El estudio teórico realizado mostró que la antena interna puede aumentar significativamente la eficiencia del inyector de iones. En el futuro, se planea la verificación de los resultados obtenidos mediante pruebas.