强激光与粒子束

作者：黄成金, 林建辉, 张红平, 屈曦, 周沧涛, 李牧,

关键词：离子液体离子源, 束流调控, 推力器, 发射度, 粒子模拟,

离子液体离子源可以提供种类丰富的大质量离子，在离子推力器等方面有重要应用。为了获得离子液体离子源束流品质参数并有效调控束流品质，使用粒子方法模拟了离子液体离子源束流加速过程，研究了束电流、加速电压和发射锥-引出电极轴向间距等三个常用操作条件对束流发射度和Twiss参数的影响。研究表明：束流的归一化发射度随束电流的降低、发射锥-引出电极轴向间距的减小和加速电压的升高而降低。加速过程会造成动能分布展宽，束电流和加速电压对加速效率没有明显影响，而增加发射锥-引出电极轴向间距可以提高加速效率。进一步以加速过程模拟得到的束流参数集为输入，模拟了厘米级空间尺度束流的调控。研究表明通过一组三电极静电透镜，可以有效调控束流的发散、速度分布和比冲性能，而不增加对现有离子液体电推力器电源配置的要求。

来源：2025年第1期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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