Исследование оксидного катода в качестве безрасходного катода-компенсатора электроракетных двигателей © А.С. Бенклян, А.А. Ляпин, Г.К. Клименко МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия Проведены испытания лабораторной модели термоэмиссионного оксидного катода в диодной схеме. Основной целью было получение эмиссионных характеристик лабораторной модели и исследование процессов активации эмиттера. Актуальность исследования обусловлена повышенным интересом к возможности применения безрасходных термоэмиссионных катодов в качестве катодов-компенсаторов электроракетных двигателей (ЭРД). Во время испытаний фиксировались следующие параметры: давление в вакуумной камере и ток эмиссии на анод-коллектор. Регулировались ток накала эмиттера и напряжение, прикладываемое между анодомколлектором и эмиттером. Зазор между эмиттером и анодом-коллектором был выставлен перед началом эксперимента и составлял 2 мм. Измерение тока эмиссии происходило в диапазоне температур эмиттера от 600 до 1260 °С. Контроль температуры эмиттера осуществлялся инфракрасным и оптическим пирометрами. В ходе работы было выявлено три процесса активации эмиттера: температурой, временем и напряжением. Процессы активации температурой и временем широко известны в отличие от процесса активации напряжением, для которого в настоящее время нет однозначного теоретического объяснения. Ключевые слова: термоэмиссионный катод, катод-компенсатор, оксидный катод, эмиттер, активация эмиттера, электроракетный двигатель, ионный двигательВведение. Для нормальной работы ионного двигателя необходим катод-компенсатор (КК), поставляющий поток электронов для нейтрализации объемного положительного заряда ионов, истекающих из ЭРД [1]. В качестве катодов-компенсаторов современных двигателей применяют плазменные полые катоды, в которые необходимо подавать плазмообразующее вещество. Оно непосредственно не создает тяги, но обеспечивает возникновение плазменного «мостика» между КК и струей ионов для транспортировки электронов и дополнительно нагревает эмиттер за счет ионной бомбардировки, позволяя снизить мощность нагревателя КК после выхода на рабочий режим.В современных ЭРД для нормальной работы плазменного полого катода расходуется от 2 до 10 % общего количества запасенного рабочего вещества. Для таких современных космических задач ЭРД, как межпланетные перелеты и использование межорбитального буксира, потребляемое КК количество газа является существенным.В настоящее время идут работы по поиску и адаптации нового рабочего вещества для ЭРД, поскольку широко применяемый в качестве Исследование оксидного катода в качестве безрасходного катода-компенсатора ЭРД