Journal: ACTA Astronautica, Vol. 172, 33-46, 2020.
Title: Design and demonstration of micro-scale vacuum cathode arc thruster with inductive energy storage circuit
Authors: Yueh-Heng Li*, Jun-You Pan, Georg Herdrich
Rank: 17.6% (6/34), SCI, ENGINEERING: AEROSPACE, 2020.
Impact Factor: 2.413
Citation number: 33 (Web of Science)
FWCI: 1.63 (Scopus)
Abstract: 本研究專注於真空陰極電弧推進器（VAT）的設計、製造與驗證。此推進器以陰極電極同時作為推進劑，因此不需額外的推進劑供給系統；點火系統則在陰極表面塗佈微小點位以誘發電漿流，具有結構簡單、價格低、體積小與重量輕的優點，適用於微衛星。研究並採用搭配電感儲能電路的「無觸發」方式產生脈衝電漿，可大幅降低輸入功率，且以電池取代電源供應系統以減少整體耗能。量測得單次脈衝所需能量約0.266 J，離子電流3.55 A、離子速度23,150 m/s；理論分析顯示原型機單次衝量為4.31 μN·s，比衝1571 s，推力效率約12.5%。
Highlights:
- ● 設計並驗證以陰極兼作推進劑的微型真空陰極電弧推進器,無需供料系統。
- ● 採用無觸發電感儲能電路,每次脈衝僅需約 0.266 J。
- ● 離子電流 3.55 A、離子速度 23,150 m/s,比衝達 1571 s。
