JPH10184530A - 直流アークスラスタ - Google Patents
直流アークスラスタInfo
- Publication number
- JPH10184530A JPH10184530A JP35059096A JP35059096A JPH10184530A JP H10184530 A JPH10184530 A JP H10184530A JP 35059096 A JP35059096 A JP 35059096A JP 35059096 A JP35059096 A JP 35059096A JP H10184530 A JPH10184530 A JP H10184530A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- cathode
- anode
- arc
- supply device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アーク放電が消えた場合に自動的に再起動さ
せ得るようにする。 【解決手段】 陽極6と陰極8の間にアーク放電16を
発生させるための主放電用電流17を供する主放電用電
源装置13に対し、大電圧低電流電源である自動起動用
電源装置18を並列に接続し、自動起動用電源装置18
の陽極端子19と陰極端子20との間に蓄電素子21を
接続するようにしている。
せ得るようにする。 【解決手段】 陽極6と陰極8の間にアーク放電16を
発生させるための主放電用電流17を供する主放電用電
源装置13に対し、大電圧低電流電源である自動起動用
電源装置18を並列に接続し、自動起動用電源装置18
の陽極端子19と陰極端子20との間に蓄電素子21を
接続するようにしている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流アークスラス
タに関するものであり、より詳しくは、アーク放電が消
えた場合に自動的に再起動させ得るようにした直流アー
クスラスタに関するものである。
タに関するものであり、より詳しくは、アーク放電が消
えた場合に自動的に再起動させ得るようにした直流アー
クスラスタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】人工衛星などの軌道制御や姿勢制御を行
わせるために、直流アークスラスタが用いられる。
わせるために、直流アークスラスタが用いられる。
【0003】上記直流アークスラスタは、図3に示すよ
うに、人工衛星本体1にブラケット2を介して取付けら
れたアークスラスタ本体3の一端側に推進剤4を噴射す
るためのノズル5を係止させることにより、アークスラ
スタ本体3とノズル5とで陽極6を構成し、前記アーク
スラスタ本体3の内部軸心位置に、その先端がノズル5
内に形成される膨張空間7に位置するように陰極棒8を
配置し、陽極6であるアークスラスタ本体3と陰極棒8
との間に絶縁材9を配設すると共に、アークスラスタ本
体3の内部に図示しない供給源から膨張空間7へと推進
剤4を供給する推進剤供給路10を形成し、アークスラ
スタ本体3の他端側にコネクタ11を介して、主放電用
電源装置13から陽極6と陰極棒8へ給電を行わせるた
めの給電ケーブル12を接続する。
うに、人工衛星本体1にブラケット2を介して取付けら
れたアークスラスタ本体3の一端側に推進剤4を噴射す
るためのノズル5を係止させることにより、アークスラ
スタ本体3とノズル5とで陽極6を構成し、前記アーク
スラスタ本体3の内部軸心位置に、その先端がノズル5
内に形成される膨張空間7に位置するように陰極棒8を
配置し、陽極6であるアークスラスタ本体3と陰極棒8
との間に絶縁材9を配設すると共に、アークスラスタ本
体3の内部に図示しない供給源から膨張空間7へと推進
剤4を供給する推進剤供給路10を形成し、アークスラ
スタ本体3の他端側にコネクタ11を介して、主放電用
電源装置13から陽極6と陰極棒8へ給電を行わせるた
めの給電ケーブル12を接続する。
【0004】かかる構成によれば、主放電用電源装置1
3から給電ケーブル12及びコネクタ11を介して陽極
6と陰極棒8へ給電を行わせることにより、ノズル5と
陰極棒8先端との間にアーク放電を発生させ、この状態
で、図示しない供給源から推進剤供給路10を介して膨
張空間7へ推進剤4を供給させることにより、アーク放
電のエネルギーで膨張空間7内の推進剤4を膨張させ、
こうして膨張された推進剤4をノズル5から噴射させる
ことにより、少ない推進剤4で効率的に人工衛星などの
軌道制御や姿勢制御を行わせ得るようにしている。
3から給電ケーブル12及びコネクタ11を介して陽極
6と陰極棒8へ給電を行わせることにより、ノズル5と
陰極棒8先端との間にアーク放電を発生させ、この状態
で、図示しない供給源から推進剤供給路10を介して膨
張空間7へ推進剤4を供給させることにより、アーク放
電のエネルギーで膨張空間7内の推進剤4を膨張させ、
こうして膨張された推進剤4をノズル5から噴射させる
ことにより、少ない推進剤4で効率的に人工衛星などの
軌道制御や姿勢制御を行わせ得るようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の直流アークスラスタには、以下のような問題があっ
た。
来の直流アークスラスタには、以下のような問題があっ
た。
【0006】即ち、直流アークスラスタは、地上からの
遠隔操作の指令で起動・停止を行わせるようにしている
が、アーク放電は非常にデリケートなものであるため、
図示しない供給源や推進剤供給路10などの推進剤供給
系統に混入した気泡などによって推進剤4の供給量が変
動した時などに、アーク放電が消えてしまう(消弧す
る)おそれがあった。
遠隔操作の指令で起動・停止を行わせるようにしている
が、アーク放電は非常にデリケートなものであるため、
図示しない供給源や推進剤供給路10などの推進剤供給
系統に混入した気泡などによって推進剤4の供給量が変
動した時などに、アーク放電が消えてしまう(消弧す
る)おそれがあった。
【0007】そして、アーク放電が消えた場合、アーク
放電が消えたことを何らかの手段で検知する必要があ
る。又、アーク放電が消えたことを検知したら地上から
遠隔操作で指令を送って直流アークスラスタを再起動さ
せるようにしなければならず、地上の操作員の負担が大
きい。
放電が消えたことを何らかの手段で検知する必要があ
る。又、アーク放電が消えたことを検知したら地上から
遠隔操作で指令を送って直流アークスラスタを再起動さ
せるようにしなければならず、地上の操作員の負担が大
きい。
【0008】本発明は、上述の実情に鑑み、アーク放電
が消えた場合に自動的に再起動させ得るようにした直流
アークスラスタを提供することを目的とするものであ
る。
が消えた場合に自動的に再起動させ得るようにした直流
アークスラスタを提供することを目的とするものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、陽極6と陰極
8の間にアーク放電16を発生させるための主放電用電
流17を供給する主放電用電源装置13に対し、大電圧
低電流電源である自動起動用電源装置18を並列に接続
し、自動起動用電源装置18の陽極端子19と陰極端子
20との間に蓄電素子21を接続したことを特徴とする
直流アークスラスタにかかるものである。
8の間にアーク放電16を発生させるための主放電用電
流17を供給する主放電用電源装置13に対し、大電圧
低電流電源である自動起動用電源装置18を並列に接続
し、自動起動用電源装置18の陽極端子19と陰極端子
20との間に蓄電素子21を接続したことを特徴とする
直流アークスラスタにかかるものである。
【0010】この場合において、自動起動用電源装置1
8が、電圧が2kVで起動用電流26が10mA程度の
大電圧低電流電源であり、蓄電素子21が、10μF程
度の容量のコンデンサであっても良い。
8が、電圧が2kVで起動用電流26が10mA程度の
大電圧低電流電源であり、蓄電素子21が、10μF程
度の容量のコンデンサであっても良い。
【0011】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
られる。
【0012】直流アークスラスタの陽極6と陰極8間に
アーク放電16が発生されている間は、主放電用電源装
置13の陽極端子、陽極6、アーク放電16部分、陰極
8、主放電用電源装置13の陰極端子と、主放電用電流
17が流れることになる。
アーク放電16が発生されている間は、主放電用電源装
置13の陽極端子、陽極6、アーク放電16部分、陰極
8、主放電用電源装置13の陰極端子と、主放電用電流
17が流れることになる。
【0013】この時、自動起動用電源装置18の陽極端
子19、陽極6、アーク放電16部分、陰極8、自動起
動用電源装置18の陰極端子20と、2kVで10mA
程度の起動用電流26が流れることになる。しかし、起
動用電流26は、10mA程度と、主放電用電源装置1
3の主放電用電流17に比べて極く電流が小さいので、
アーク放電16には何らの影響も与えない。
子19、陽極6、アーク放電16部分、陰極8、自動起
動用電源装置18の陰極端子20と、2kVで10mA
程度の起動用電流26が流れることになる。しかし、起
動用電流26は、10mA程度と、主放電用電源装置1
3の主放電用電流17に比べて極く電流が小さいので、
アーク放電16には何らの影響も与えない。
【0014】そして、何らかの原因でアーク放電16が
消えてしまった場合、主放電用電源装置13の主放電用
電流17は停止する。
消えてしまった場合、主放電用電源装置13の主放電用
電流17は停止する。
【0015】すると、自動起動用電源装置18の起動用
電流26は、自動起動用電源装置18の陽極端子19と
陰極端子20との間に接続されたコンデンサなどの蓄電
素子21に流れ込み、コンデンサなどの蓄電素子21が
充電されることとなる。
電流26は、自動起動用電源装置18の陽極端子19と
陰極端子20との間に接続されたコンデンサなどの蓄電
素子21に流れ込み、コンデンサなどの蓄電素子21が
充電されることとなる。
【0016】コンデンサなどの蓄電素子21が或る程度
充電されると、自動起動用電源装置18と同じ2kVも
の高電圧が陽極6と陰極8との間に掛ることとなるの
で、コンデンサなどの蓄電素子21の2kVもの高電圧
によって陽極6と陰極8との間が絶縁破壊され、陽極6
と陰極8間にグロー放電が発生され、グロー放電がアー
ク放電16へと移行し、陽極6と陰極8との間に自動的
にアーク放電16が復活される。アーク放電16が復活
した後は、主放電用電源装置13から再び主放電用電流
17が供給され、アーク放電16が維持される。
充電されると、自動起動用電源装置18と同じ2kVも
の高電圧が陽極6と陰極8との間に掛ることとなるの
で、コンデンサなどの蓄電素子21の2kVもの高電圧
によって陽極6と陰極8との間が絶縁破壊され、陽極6
と陰極8間にグロー放電が発生され、グロー放電がアー
ク放電16へと移行し、陽極6と陰極8との間に自動的
にアーク放電16が復活される。アーク放電16が復活
した後は、主放電用電源装置13から再び主放電用電流
17が供給され、アーク放電16が維持される。
【0017】アーク放電16の再点弧に必要な時間は、
一秒以内と、極く短時間で済む。
一秒以内と、極く短時間で済む。
【0018】このように、自動起動用電源装置18など
を設けることにより、地上からの指令を待たずに自動的
に直流アークスラスタを再起動させることができるよう
になる。
を設けることにより、地上からの指令を待たずに自動的
に直流アークスラスタを再起動させることができるよう
になる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。
示例と共に説明する。
【0020】図1・図2は、本発明の実施の形態の一例
である。
である。
【0021】直流アークスラスタの基本構造について
は、図3と同様であるため、必要に応じて図3を参照す
る。
は、図3と同様であるため、必要に応じて図3を参照す
る。
【0022】本発明では、給電ケーブル12の陽極側結
線14と陰極側結線15を介して陽極6と陰極8(陰極
棒)の間にアーク放電16を発生させるための主放電用
電流17を供給する主放電用電源装置13に対し、合流
陽極側結線28と分岐陰極側結線29を介して、大電圧
低電流電源である自動起動用電源装置18を並列に接続
する。
線14と陰極側結線15を介して陽極6と陰極8(陰極
棒)の間にアーク放電16を発生させるための主放電用
電流17を供給する主放電用電源装置13に対し、合流
陽極側結線28と分岐陰極側結線29を介して、大電圧
低電流電源である自動起動用電源装置18を並列に接続
する。
【0023】そして、自動起動用電源装置18の陽極端
子19と陰極端子20との間にコンデンサなどの蓄電素
子21を接続する。
子19と陰極端子20との間にコンデンサなどの蓄電素
子21を接続する。
【0024】更に、陰極側結線15における、分岐点2
2よりも主放電用電源装置13の陰極端子23側寄りの
位置に分岐整流用及び逆流防止用のダイオード24を取
付け、同様に、分岐陰極側結線29における、分岐点2
2よりも自動起動用電源装置18の陰極端子20側寄り
の位置で且つコンデンサなどの蓄電素子21の接続部よ
りは分岐点22寄りの位置に分岐整流用及び逆流防止用
のダイオード25を取付ける。
2よりも主放電用電源装置13の陰極端子23側寄りの
位置に分岐整流用及び逆流防止用のダイオード24を取
付け、同様に、分岐陰極側結線29における、分岐点2
2よりも自動起動用電源装置18の陰極端子20側寄り
の位置で且つコンデンサなどの蓄電素子21の接続部よ
りは分岐点22寄りの位置に分岐整流用及び逆流防止用
のダイオード25を取付ける。
【0025】尚、アーク放電16の電圧はおよそ100
〜150Vであるため、主放電用電源装置13は、電圧
が150Vで主放電用電流17が15A程度の電源が用
いられる。
〜150Vであるため、主放電用電源装置13は、電圧
が150Vで主放電用電流17が15A程度の電源が用
いられる。
【0026】そして、アーク放電16を起こす前に生じ
させる必要のあるグロー放電(正常グロー放電と異常グ
ロー放電)の電圧はおよそ150〜300Vであるた
め、自動起動用電源装置18としては、電圧が2kVで
起動用電流26が10mA程度の大電圧低電流電源を用
い、蓄電素子21として10μF程度の容量のコンデン
サを用いるようにする。
させる必要のあるグロー放電(正常グロー放電と異常グ
ロー放電)の電圧はおよそ150〜300Vであるた
め、自動起動用電源装置18としては、電圧が2kVで
起動用電流26が10mA程度の大電圧低電流電源を用
い、蓄電素子21として10μF程度の容量のコンデン
サを用いるようにする。
【0027】尚、図中、27は主放電用電源装置13の
陽極端子である。
陽極端子である。
【0028】次に、作動について説明する。
【0029】直流アークスラスタの作動については図3
と同様なので説明を省略する。
と同様なので説明を省略する。
【0030】本発明によれば、直流アークスラスタの陽
極6と陰極8間にアーク放電16が発生されている間
は、図1に示すように、主放電用電源装置13の陽極端
子27、給電ケーブル12の陽極側結線14、陽極6、
アーク放電16部分、陰極8(陰極棒)、給電ケーブル
12の陰極側結線15、主放電用電源装置13の陰極端
子23と、150Vで15A程度の主放電用電流17が
流れることになる。
極6と陰極8間にアーク放電16が発生されている間
は、図1に示すように、主放電用電源装置13の陽極端
子27、給電ケーブル12の陽極側結線14、陽極6、
アーク放電16部分、陰極8(陰極棒)、給電ケーブル
12の陰極側結線15、主放電用電源装置13の陰極端
子23と、150Vで15A程度の主放電用電流17が
流れることになる。
【0031】この時、図1に示すように、自動起動用電
源装置18の陽極端子19、合流陽極側結線28、給電
ケーブル12の陽極側結線14、陽極6、アーク放電1
6部分、陰極8(陰極棒)、給電ケーブル12の陰極側
結線15、分岐陰極側結線29、自動起動用電源装置1
8の陰極端子20と、2kVで10mA程度の起動用電
流26が流れることになる。しかし、起動用電流26
は、10mA程度と、主放電用電源装置13の主放電用
電流17に比べて極く電流が小さいので、アーク放電1
6には何らの影響も与えない。
源装置18の陽極端子19、合流陽極側結線28、給電
ケーブル12の陽極側結線14、陽極6、アーク放電1
6部分、陰極8(陰極棒)、給電ケーブル12の陰極側
結線15、分岐陰極側結線29、自動起動用電源装置1
8の陰極端子20と、2kVで10mA程度の起動用電
流26が流れることになる。しかし、起動用電流26
は、10mA程度と、主放電用電源装置13の主放電用
電流17に比べて極く電流が小さいので、アーク放電1
6には何らの影響も与えない。
【0032】そして、何らかの原因でアーク放電16が
アーク放電が消えてしまった場合、主放電用電源装置1
3の陽極端子27、給電ケーブル12の陽極側結線1
4、陽極6、アーク放電16部分、陰極8(陰極棒)、
給電ケーブル12の陰極側結線15、主放電用電源装置
13の陰極端子23と流れていた主放電用電流17は停
止する。
アーク放電が消えてしまった場合、主放電用電源装置1
3の陽極端子27、給電ケーブル12の陽極側結線1
4、陽極6、アーク放電16部分、陰極8(陰極棒)、
給電ケーブル12の陰極側結線15、主放電用電源装置
13の陰極端子23と流れていた主放電用電流17は停
止する。
【0033】同様に、自動起動用電源装置18の陽極端
子19、合流陽極側結線28、給電ケーブル12の陽極
側結線14、陽極6、アーク放電16部分、陰極8(陰
極棒)、給電ケーブル12の陰極側結線15、分岐陰極
側結線29、自動起動用電源装置18の陰極端子20と
流れていた起動用電流26も停止する。
子19、合流陽極側結線28、給電ケーブル12の陽極
側結線14、陽極6、アーク放電16部分、陰極8(陰
極棒)、給電ケーブル12の陰極側結線15、分岐陰極
側結線29、自動起動用電源装置18の陰極端子20と
流れていた起動用電流26も停止する。
【0034】しかし、図2に示すように、自動起動用電
源装置18の起動用電流26は、今度は、自動起動用電
源装置18の陽極端子19と陰極端子20との間に接続
されたコンデンサなどの蓄電素子21に流れ込み、コン
デンサなどの蓄電素子21が充電されることとなる。
源装置18の起動用電流26は、今度は、自動起動用電
源装置18の陽極端子19と陰極端子20との間に接続
されたコンデンサなどの蓄電素子21に流れ込み、コン
デンサなどの蓄電素子21が充電されることとなる。
【0035】そして、コンデンサなどの蓄電素子21が
或る程度充電されると、自動起動用電源装置18と同じ
2kVもの高電圧が陽極6と陰極8(陰極棒)との間に
掛ることとなるので、コンデンサなどの蓄電素子21の
2kVもの高電圧によって陽極6と陰極8(陰極棒)と
の間が絶縁破壊され、陽極6と陰極8間にグロー放電が
発生され、グロー放電がアーク放電16へと移行し、陽
極6と陰極8との間に自動的にアーク放電16が復活さ
れる。アーク放電16が復活した後は、主放電用電源装
置13から再び主放電用電流17が供給され、アーク放
電16が維持される。
或る程度充電されると、自動起動用電源装置18と同じ
2kVもの高電圧が陽極6と陰極8(陰極棒)との間に
掛ることとなるので、コンデンサなどの蓄電素子21の
2kVもの高電圧によって陽極6と陰極8(陰極棒)と
の間が絶縁破壊され、陽極6と陰極8間にグロー放電が
発生され、グロー放電がアーク放電16へと移行し、陽
極6と陰極8との間に自動的にアーク放電16が復活さ
れる。アーク放電16が復活した後は、主放電用電源装
置13から再び主放電用電流17が供給され、アーク放
電16が維持される。
【0036】アーク放電16の再点弧に必要な時間は、
一秒以内と、極く短時間で済む。
一秒以内と、極く短時間で済む。
【0037】又、自動起動用電源装置18は、アーク放
電16の再点弧に限らず、最初の点弧の際にも使用する
ことができる。自動起動用電源装置18を最初の点弧の
際にも使用するようにすると、主放電用電源装置13に
用いられている点弧用のインダクタ回路を削減すること
ができるので、自動起動用電源装置18などによる全体
の重量増加分も、およそ200g程度となり、実運用上
も支承のない範囲に抑えることができる。
電16の再点弧に限らず、最初の点弧の際にも使用する
ことができる。自動起動用電源装置18を最初の点弧の
際にも使用するようにすると、主放電用電源装置13に
用いられている点弧用のインダクタ回路を削減すること
ができるので、自動起動用電源装置18などによる全体
の重量増加分も、およそ200g程度となり、実運用上
も支承のない範囲に抑えることができる。
【0038】このように、自動起動用電源装置18など
を設けることにより、地上からの指令を待たずに自動的
に直流アークスラスタを再起動させることができるよう
になる。
を設けることにより、地上からの指令を待たずに自動的
に直流アークスラスタを再起動させることができるよう
になる。
【0039】尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ることは勿論である。
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の直流アー
クスラスタによれば、アーク放電が消えた場合に自動的
に再起動させることができるという優れた効果を奏し得
る。
クスラスタによれば、アーク放電が消えた場合に自動的
に再起動させることができるという優れた効果を奏し得
る。
【図1】本発明の実施の形態の一例の電源部分の概略系
統図である。
統図である。
【図2】図1の再起動の場合の作動図である。
【図3】従来例の概略全体側方断面図である。
6 陽極 8 陰極 13 主放電用電源装置 16 アーク放電 17 主放電用電流 18 自動起動用電源装置 19 陽極端子 20 陰極端子 21 蓄電素子
Claims (2)
- 【請求項1】 陽極(6)と陰極(8)の間にアーク放
電(16)を発生させるための主放電用電流(17)を
供給する主放電用電源装置(13)に対し、大電圧低電
流電源である自動起動用電源装置(18)を並列に接続
し、自動起動用電源装置(18)の陽極端子(19)と
陰極端子(20)との間に蓄電素子(21)を接続した
ことを特徴とする直流アークスラスタ。 - 【請求項2】 自動起動用電源装置(18)が、電圧が
2kVで起動用電流(26)が10mA程度の大電圧低
電流電源であり、蓄電素子(21)が、10μF程度の
容量のコンデンサである請求項1記載の直流アークスラ
スタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35059096A JPH10184530A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 直流アークスラスタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35059096A JPH10184530A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 直流アークスラスタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10184530A true JPH10184530A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18411519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35059096A Pending JPH10184530A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 直流アークスラスタ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH10184530A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104466685A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-03-25 | 王振环 | 一种放电装置和一种开关 |
CN106640568A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种双极固体烧蚀型等离子体加速器 |
CN113217317A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-08-06 | 中国科学院微小卫星创新研究院 | 可在轨自主修复的吸气式电推进系统 |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP35059096A patent/JPH10184530A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104466685A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-03-25 | 王振环 | 一种放电装置和一种开关 |
CN106640568A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种双极固体烧蚀型等离子体加速器 |
CN113217317A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-08-06 | 中国科学院微小卫星创新研究院 | 可在轨自主修复的吸气式电推进系统 |
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