考虑电荷交换的三维离子发动机栅极粒子模拟

为了对离子发动机光学系统进行数值分析,开发了考虑电荷交换的三维离子发动机栅极粒子模拟程序。模拟程序采用单元内粒子(pic)方法,光学系统为双栅极结构,推进剂采用氙,总加速电压为1600v,栅极间距为1mm,粒子之间的电荷交换碰撞模型采用蒙特卡洛方法。采用链式存储结构存储粒子信息,可以实现数组式存储方法所不能实现的功能。使用粒子模拟程序对离子发动机光学系统进行了粒子模拟,模拟得到了栅极间的电场分布和氙离子空间分布。模拟结果表明,在所取工作参数下氙离子全部通过了栅极孔,未撞击到栅极上,验证了参数的合理性。