(57)【要約】  本発明は、ホール効果プラズマスラスタであって、主軸線回りに位置していて、内壁と外壁の間に構成されている開口下流側端部を備えた環状放出チャネルと、少なくとも１つの陰極と、チャネル中に磁場を形成する磁気回路と、チャネルにイオン性ガスを供給する導管と、陽極と、チャネルの上流側端部内に配置された分配器とを有し、分配器によってイオン性ガスが主軸線回りに同心状にチャネルのイオン化領域中に流れることができるようになっているホール効果プラズマスラスタに関する。本発明は、陽極が分配器として働き、分配器がガスの旋回流を陽極の出力部のところで主軸線回りに生じさせる方向性手段を有することを特徴とする。【選択図】図５
2013505529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホール効果プラズマスラスタ（１０）であって、
主軸線（Ａ）回りに位置していて、開口下流側端部（２０ｂ）を備えると共に内壁（１６）と外壁（１８）の間に構成された環状放出チャネル（２０）と、少なくとも１つの陰極（４０）と、前記チャネル（２０）中に磁場を生じさせる磁気回路と、前記チャネルにイオン性ガスを供給する管（２４）と、陽極（５０）と、前記チャネル（２０）の上流側端部（２０ａ）に配置されたマニホルドと、を有し、前記マニホルドは、前記管（２４）に連結されていて、前記イオン性ガスを前記主軸線（Ａ）回りに同心状に前記チャネル（２０）のイオン化ゾーン（２８）中に流入させることができるようになっている、ホール効果プラズマスラスタにおいて、
前記陽極（５０）は、マニホルドとして働き、前記マニホルド（５０）は、前記マニホルド（５０）の出口のところに前記主軸線（Ａ）回りのガスの旋回流を生じさせる方向性手段を有する、ホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項２】
前記方向性手段は、前記チャネル（２０）の前記イオン化ゾーン（２８）の近くで前記陽極（５０）の出口のところで開口した一連の排気オリフィス（５３）から成り、前記排気オリフィスは、旋回運動状態の前記ガスの流れを配向させるよう前記主軸線（Ａ）に対して横断方向に延びる平面上への投影像で見て半径方向に対し第１のゼロではない角度（β）をなしている、請求項１記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項３】
前記マニホルド（５０）は、下流側から上流側に向かって、前記チャネル（２０）の前記イオン化ゾーン（２８）内に開口した環状放出チャンバ（５２）及び前記放出チャンバ（５２）に対して同心状に配置された少なくとも１つのセグメントを有する環状中間チャンバ（５４）を構成するよう前記内壁（１６）及び前記外壁（１８）と協働し、
前記排気オリフィス（５３）は、前記中間チャンバ（５４）を前記放出チャンバ（５２）に連結している、請求項２記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項４】
前記マニホルド（５０）は、前記中間チャンバ（５４）から上流側に、第１に前記管（２４）に連結され、第２に一連の流れオリフィス（５５）を介して前記中間チャンバ（５４）に連結された環状分配チャンバ（５６）を更に構成するよう前記内壁及び前記外壁と協働している、請求項３記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項５】
前記流れオリフィス（５５）は、旋回運動状態の前記ガスの流れを配向させるよう前記主軸線（Ａ）に対して横断方向の平面上への投影像で見て半径方向に対し第２のゼロではない角度（γ）をなしている、請求項４記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項６】
前記第１の角度（β）は、２０°〜７０°である、請求項２〜５のうちいずれか一項に記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項７】
前記第１の角度（β）は、３５°〜５５°である、請求項６記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項８】
前記第１の角度（β）は、実質的に４５°に等しい、請求項６記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項９】
前記排気オリフィス（５３）は、前記イオン性ガスを前記内壁（１６）に向かって放出することができる、請求項２記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項１０】
前記排気オリフィス（５３）は、前記イオン性ガスを前記外壁（１８）に向かって放出することができる、請求項２記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項１１】
前記マニホルド（５０）は、前記主軸線（Ａ）回りに一定角度を置いて分布して配置された少なくとも４つの排気オリフィス（５３）を有する、請求項２記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項１２】
前記ホール効果プラズマスラスタ（１０）は、前記放出チャネル（２０）の前記上流側部分内に、上流側から下流側に、前記管（２４）に連結されると共に前記マニホルド（５０）と前記内壁（１６）との間に構成された環状分配チャンバ（５６）、前記マニホルド（５０）と前記外壁（１８）との間に構成された環状中間チャンバ（５４）、及び、前記マニホルド（５０）と前記内壁（１６）との間に構成されていて、前記チャネル（２０）の前記イオン化ゾーン（２８）内に開口した環状放出チャンバ（５２）、を有し、
前記放出チャンバ（５２）と前記分配チャンバ（５６）は、互いに重ね合わされ、
前記中間チャンバ（５４）は、前記分配チャンバ（５６）及び前記放出チャンバ（５２）を包囲し、
一連の流れオリフィス（５５）が前記分配チャンバ（５６）を前記中間チャンバ（５４）に連結し、
一連の排気オリフィス（５３）が前記中間チャンバ（５４）を前記放出チャンバ（５２）に連結し、前記一連の排気オリフィス（５３）は、旋回運動状態の前記ガスの流れを配向させるよう前記主軸線（Ａ）に対して横断方向に延びる平面上への投影像で見て半径方向に対し第１のゼロではない角度（β）をなしている、請求項１〜９及び請求項１１のうちいずれか一項に記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項１３】
前記ホール効果プラズマスラスタ（１０）は、前記放出チャネル（２０）の前記上流側部分内に、上流側から下流側に、前記管（２４）に連結されると共に前記マニホルド（５０）と前記内壁（１６）との間に構成された環状分配チャンバ（５６）、前記マニホルド（５０）と前記外壁（１８）との間に構成された環状中間チャンバ（５４）、及び、前記マニホルド（５０）と前記内壁（１６）との間に構成されていて、前記チャネル（２０）の前記イオン化ゾーン（２８）内に開口した環状放出チャンバ（５２）、を有し、
前記中間チャンバ（５４）は、前記放出チャンバ（５２）を包囲し、
前記放出チャンバ（５２）と前記分配チャンバ（５６）は、互いに重ね合わされ、
前記中間チャンバ（５４）と前記分配チャンバ（５６）は、互いに重ね合わされ、
一連の流れオリフィス（５５）が前記分配チャンバ（５６）を前記中間チャンバ（５４）に連結し、
一連の排気オリフィス（５３）が前記中間チャンバ（５４）を前記放出チャンバ（５２）に連結し、前記一連の排気オリフィス（５３）は、旋回運動状態の前記ガスの流れを配向させるよう前記主軸線（Ａ）に対して横断方向に延びる平面上への投影像で見て半径方向に対し第１のゼロではない角度（β）をなしている、請求項１〜９及び請求項１１のうちいずれか一項に記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項１４】
前記ホール効果プラズマスラスタ（１０）は、前記放出チャネル（２０）の前記上流側部分内に、上流側から下流側に、前記管（２４）に連結されると共に前記マニホルド（５０）と前記外壁（１８）との間に構成された環状分配チャンバ（５６）、前記マニホルド（５０）と前記内壁（１６）との間に構成された環状中間チャンバ（５４）、及び、前記マニホルド（５０）と前記外壁（１８）との間に構成されていて、前記チャネル（２０）の前記イオン化ゾーン（２８）内に開口した環状放出チャンバ（５２）、を有し、
前記分配チャンバ（５６）と前記放出チャンバ（５２）は、互いに重ね合わされ、
前記中間チャンバ（５４）は、前記分配チャンバ（５６）及び前記放出チャンバ（５２）を包囲し、
一連の流れオリフィス（５５）が前記分配チャンバ（５６）を前記中間チャンバ（５４）に連結し、
一連の排気オリフィス（５３）が前記中間チャンバ（５４）を前記放出チャンバ（５２）に連結し、前記一連の排気オリフィス（５３）は、旋回運動状態の前記ガスの流れを配向させるよう前記主軸線（Ａ）に対して横断方向に延びる平面上への投影像で見て半径方向に対し第１のゼロではない角度（β）をなしている、請求項１〜８並びに請求項１０及び１１のうちいずれか一項に記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項１５】
前記陽極と前記マニホルド（５０）は、互いに一致している、請求項１〜１４のうちいずれか一項に記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項１６】
前記陽極（５０）は、本質的に炭素で作られた単一部品であり、前記内壁（１６）及び前記外壁（１８）は、セラミックで作られていて、前記陽極（５０）に漏れ止め状態で連結されている、請求項１５記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項１７】
前記第２の角度（γ）は、２０°〜７０°である、請求項５記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項１８】
前記第２の角度（γ）は、３５°〜５５°である、請求項５記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【請求項１９】
前記第２の角度（γ）は、実質的に４５°に等しい、請求項５記載のホール効果プラズマスラスタ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速器であって、主軸線回りに位置していて、開口下流側端部を備えると共に内壁と外壁の間に構成された環状放出チャネル（主イオン化及び加速器チャネル）と、少なくとも１つの陰極と、チャネル中に磁場を生じさせる磁気回路と、チャネルにイオン性ガスを供給する管と、陽極と、チャネルの上流側端部内に配置されたマニホルドとを有し、マニホルドは、管に連結されていて、イオン性ガスを主軸線回りに同心状にチャネルのイオン化ゾーン中に流入させることができるようになっている形式の加速器に関する。
【０００２】
この形式の加速器は、閉鎖電子ドリフト方式のプラズマ加速器又は定常プラズマ加速器とも呼ばれる。
【０００３】
本発明は、特に、宇宙空間内での電気推進のために、特に衛星、例えば通信用静止衛星を推進するために用いられるホール効果プラズマスラスタに関する。かかるホール効果プラズマスラスタは、これらの比推力が高いので（１５００秒（ｓ）から６０００ｓの範囲にある）、化学的推進方式を用いる加速器と比較して衛星に関して相当な質量の節約を可能にする。
【背景技術】
【０００４】
この形式の加速器の典型的な用途は、静止衛星用の南北制御の提供に対応し、１０％〜１５％の質量節約が得られる。この形式の加速器は、惑星間一次推進のため、低軌道の際の空気抵抗を補償するため、回帰軌道を維持するため、軌道を移し替えるため、又は寿命の終わりに軌道離脱を行なうためにも用いられる。この形式の加速器は、場合によってはデブリとの衝突を回避する目的で又は移行軌道上に配置されている間における操作ミスを補償するために電気推進と化学推進を組み合わせることにより用いられることがある。
【０００５】
図１〜図４は、先行技術のホール効果スラスタ１０に関する。図１には、ホール効果スラスタ１０が概略的に示されている。中央磁気コイル１２が長手方向主軸線Ａに沿って延びる中央コア１４を包囲している。環状内壁１６が中央コイル１２を包囲している。この内壁１６は、環状外壁１８によって包囲され、内壁１６と外壁１８との間には、主軸線Ａ回りに延びる環状放出チャネル２０が構成されている。
【０００６】
以下の説明において、「内側」という用語は、主軸線Ａの近くに位置する部分を意味し、「外側」という用語は、主軸線Ａから見て遠くに位置する部分を示している。同様に、「上流側」及び「下流側」は、放出チャネル２０を通るガスの通常の流れ方向（上流側から下流側）に関して定められる。
【０００７】
通常、内壁１６と外壁１８は、単一セラミック部品１９の幾つかの部分を形成し、このセラミックは、絶縁性且つ均質であり、特に窒化硼素及びシリカ（ＢＮＳｉＯ2）を主成分としている。窒化硼素を主成分とするセラミックにより、ホール効果スラスタは、効率の面で高い性能を達成することができるが、それにもかかわらず、かかるセラミックは、イオン衝撃下において高い腐食速度を呈し、それにより、かかるスラスタの寿命が制限される。
【０００８】
放出チャネル２０の上流側端部２０ａ（図１の左側）は、イオン性ガス（一般に、キセノン）が供給される管２４で構成されたインジェクタシステム２２によって閉鎖されており、管２４は、供給穴２５を経て陽極（アノード）２６に連結されており、陽極２６は、ガス分子を放出チャネル２０内に注入するマニホルドとして働く。ガス分子は、陽極２６のところで、環状区分内に注入されている管２４からの管状流れからイオン化ゾーン２８の一部をなす放出チャネル２０の上流側端部２０ａ中に進む。
【０００９】
放出チャネル２０の下流側端部２０ｂは、開口している（図１の右側）。
【００１０】
複数個の周辺磁気コイル３０が主軸線Ａに平行な軸線を定め、これら磁気コイルは、外壁１８周りに配置されている。中央磁気コイル１２及び周辺磁気コイル３０は、放出チャネル２０の下流側端部２０ｂのところで最大値を取る強度の半径方向磁場Ｂを生じさせるのに役立つ。
【００１１】
ホロー陰極（ホローカソード）４０が周辺コイル３０の外部に配置されており、その出口は、電子を主軸線Ａ及び放出チャネル２０の下流側端部２０ｂから見て下流側に位置したゾーンに向かって射出するよう狙いが定められている。陰極４０と陽極２６との間には電位差が作られている。
【００１２】
このようにして射出された電子は、一部が放出チャネル２０の内部中に差し向けられる。陰極４０と陽極２６との間に生じた電場の影響を受けて、これら電子のうちの何割かは、陽極２６に達し、これらのうちの大部分は、放出チャネル２０の下流側端部２０ｂの付近で強力な磁場Ｂによって捕捉される。
【００１３】
これら電子は、放出チャネル２０内で上流側から下流側に流れているガス分子と衝突し、それによりこれらガス分子がイオン化される。
【００１４】
さらに、放出チャネル２０内に存在するこれら電子は、軸方向電場Ｅを生じさせ、それにより、陽極２６と放出チャネル２０の出口（下流側端部２０ｂ）との間でイオンを加速し、その結果、これらイオンが高速で放出チャネル２０から射出されるようになり、それにより加速器のスラストが生じる。
【００１５】
図２〜図４に示されているように、半径方向磁場Ｂ（磁力線４２）の存在下で、イオンの辿る経路は、スラスト方向に一致したスラスタの主軸線Ａには平行ではなく、角度偏向を受ける。実際には、イオンのジェット（図２〜図４の軌跡４４）と主軸線Ａのなす角度αは、６°程度である。
【００１６】
図３及び図４では、放出チャネル２０内に中心を持つ円４６からのイオンの軌跡４４の偏向状態が理解できる。イオンの軌跡のこの角度偏向は、所望の層流運動を中心が主軸線Ａに一致した状態で僅かに旋回している運動に変える傾向がある。
【００１７】
この偏向は、現時点におけるホール効果プラズマスラスタ相互間に観察されるばらつきの一因である。
【００１８】
半径方向磁場Ｂによりイオン化されたガスの偏向は、スラスタからの最適化されたスラストを得るための研究の妨害になる機械的トルクを生じさせる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、先行技術の欠点を解決することができ、特に放出チャネル２０の出口のところの半径方向磁場によりイオンに対して生じさせる角度偏向をこの偏向の加減によって制御することができるようにするホール効果プラズマスラスタを提供することにある。
【００２０】
より詳細にいえば、本発明の目的は、この偏向を完全に又は部分的に補償し、或いは、それどころかこれを減衰させることにある。かくして、例えば、偏向の完全補償により、放出チャネルの出口のところのイオンの運動の半径方向成分を打ち消すことができる。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この目的のため、本発明によれば、ホール効果プラズマスラスタは、陽極がマニホルドとして働き、マニホルドがその出口のところに主軸線回りのガスの旋回流を生じさせる方向性手段を有することを特徴とする。
【００２２】
このように、これら方向性手段が設けられているので、マニホルドを出た際に生じるガス分子の旋回運動は、放出チャネルの下流側端部のところの半径方向磁場により生じるイオンの軌跡の角度偏向を補償することができる。
【００２３】
一般的に、本発明では、旋回運動は、放出チャネルの上流側端部のところに作られ、この旋回運動は、放出チャネルの下流側端部のところの半径方向磁場により生じた運動に重ね合わせられる。
【００２４】
２つの旋回運動のこの重ね合わせにより、イオンが放出チャネルの下流側端部のところに存在する半径方向磁場により受ける偏向を変化させると共に制御することができ、偏向は、強められ、弱められ又は完全に補償される。
【００２５】
全体として、本発明の解決手段によって、方向性手段の存在による不活性ガスの角速度により生じる機械的トルクは、イオンが放出チャネルの下流側端部のところに存在する半径方向磁場により受ける偏向を計算に入れることができる。
【００２６】
好ましい構成例では、方向性手段は、チャネルのイオン化ゾーンの近くで陽極の出口のところで開口した一連の排気オリフィスから成り、排気オリフィスは、旋回運動状態のガスの流れを配向させるよう主軸線に対して横断方向に延びる平面上への投影像で見て半径方向に対し第１のゼロではない角度βをなしている。
【００２７】
排気オリフィスの出口のところに得られるゼロではない角度によって、マニホルドを出たガスの各ジェットは、半径方向に直交した接線方向成分を含む軌跡を提供し、それにより、陽極を出た１組のガスジェットは、イオンが半径方向磁場により引き起こされる角度偏向を受けることによって、放出チャネルの下流側端部のところに生じる機械的力に追加され又はこれに対抗するのに適した機械的トルクを生じさせる。
【００２８】
好ましくは、半径方向と排気オリフィスの出口のところで主軸線に対して横断方向に延びる平面上への投影像とのなす第１の角度βは、２０°〜７０°であり、有利には３５°〜５５°であり、特に４５°に等しい。
【００２９】
本発明の他の利点及び特徴は、添付の図面を参照して例示的に与えられる以下の説明を読むと明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】先行技術のホール効果プラズマスラスタの概略断面図である。
【図２】図１の細部ＩＩを示す図である。
【図３】放出チャネルの縦断面斜視図であり、先行技術のプラズマスラスタ内におけるガスの軌跡の角度偏向状態を示す図である。
【図４】図３の方向ＩＶに見た断面図である。
【図５】本発明のホール効果プラズマスラスタの放出チャネルの縦断面斜視図である。
【図６】本発明のホール効果プラズマスラスタの陽極の断面斜視図である。
【図７】図４の陽極の拡大半径方向断面図である。
【図８】図７の陽極を図７のＶＩＩＩ‐ＶＩＩＩ方向線に沿って見た断面図である。
【図９】図７の陽極を図７のＩＸ‐ＩＸ方向線に沿って見た断面図である。Ｘ‐Ｘ方向線に沿って見た断面図である。
【図１０】図７の陽極を図７のＸ‐Ｘ方向線に沿って見た断面図である。
【図１１】図７の陽極を図７のＸＩ‐ＸＩ方向線に沿って見た断面図である。
【図１２】陽極の第１の変形実施形態に関する図７に類似した図である。
【図１３】陽極の第２の変形実施形態に関する図７に類似した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下において、図５〜図１１を参照して好ましい実施形態について説明する。
【００３２】
本発明の陽極５０は又、マニホルドを構成し、この目的のため、陽極５０は、下流側から上流側に、チャネル２０のイオン化ゾーン２８内に開口した環状放出チャンバ５２及び放出チャンバ５２に対して同心状に配置された少なくとも１つのセグメントを有する環状中間チャンバ５４を構成するようセラミック部品１９の内壁１６及び外壁１８と協働している。排気オリフィス５３が中間チャンバ５４を放出チャンバ５２に連結している。
【００３３】
これら排気オリフィス５３は、好ましくは、直線状である。
【００３４】
第１のゼロではない角度βが半径方向とこれら排気オリフィス５３（図９参照）の横方向投影像との間に作られることによって、旋回運動が陽極の出口のところに作られる。
【００３５】
好ましくは、マニホルド形成陽極５０は、主軸線Ａ回りに一定間隔を置いて分布して配置された少なくとも４つの排気オリフィス５３を有する。
【００３６】
図示の実施形態では、円対称（点対称）（図９参照）の状態で主軸線Ａ回りに一定間隔を置いて分布して配置された１６個の排気オリフィス５３が用いられる。純然として半径方向であるわけではない方向における陽極の出口のところでのガスのこの注入により、イオンが半径方向磁場Ｂにより引き起こされる角度偏向を受けることにより放出チャネルの下流側端部のところに生じる機械的トルクに追加され又はこれを補償する（図９に示されているように）機械的トルクが生じる。
【００３７】
図示の実施形態（図７及び図９参照）の排気オリフィス５３は、直線状であり且つ主軸線Ａと直交した横方向平面に平行であり、この横方向平面内において半径方向に対し４５°の第１の角度βをなしている。当然のことながら、第１の角度βの値（０°〜９０°）に関するにせよ、或いは、横方向平面に対する傾斜角に関するにせよいずれにせよ他の変形例が採用可能である（幾つかの構成例では、注入平面は、主軸線又はスラスト軸線Ａと直交していない）。
【００３８】
排気オリフィス５３の出口のところでは、イオン化ゾーン２８から見てすぐ上流側に位置した放出チャンバ５２内のガスの流れは、通常、自由分子流として起こる。
【００３９】
マニホルド形成陽極５０は又、中間チャンバ５４から見て上流側に位置する環状分配チャンバ５６（図５、図６及び図７参照）を構成するようセラミック部品１９の内壁１６及び外壁１８と協働しており、この分配チャンバは、第１に管２４に連結されると共に第２に一連の流れオリフィス５５を介して中間チャンバ５４に連結されている。
【００４０】
図７及び図１０で理解できるように、流れオリフィス５５は、これらの出口のところで且つ主軸線Ａに対して横断方向に延びる平面上への投影像で見て、旋回運動を持つガスの流れを方向付けるよう半径方向と第２のゼロではない角度γをなしている。
【００４１】
好ましくは、主軸線Ａに対して横断方向に延びる平面上への流れオリフィス５５の出口の投影像と半径方向とのなす第２の角度γは、２０°〜７０°であり、有利には３５°〜５５°であり、特に４５°に等しい。
【００４２】
好ましくは、この第２の角度γは、半径方向に関し第１の角度βとは逆の方向に向けられている（図７、図９及び図１０では、第１の角度βは、＋４５°であり、第２の角度γは、−４５°である）。
【００４３】
これら流れオリフィス５５は、好ましくは、直線状である。
第２のゼロではない角度γが半径方向とこれら流れオリフィス５５（図１０参照）の横方向投影像との間に形成されることにより、排気オリフィス５３内の分子流を放出チャンバ５２及び陽極５０の出口に向かって促進する旋回流が中間チャンバ５４内に作られる。
【００４４】
好ましくは、マニホルド形成陽極５０は、主軸線Ａ回りに一定の角度間隔を置いて分布して配置された少なくとも２つの流れオリフィス５５を有する。
【００４５】
図示の実施形態では、円対称をなして主軸線Ａ回りに一定の間隔を置いて分布して配置された４つの流れオリフィス５５が用いられている（図１０参照）。
【００４６】
図示の実施形態（図７及び図１０参照）の流れオリフィス５５は、直線状であり且つこの横方向平面に平行であり、この横方向平面内において半径方向に対し第２の角度γをなし、この第２の角度γは、４５°に等しい。当然のことながら、第２の角度γの値（０°〜９０°）に関するにせよ、或いは、横方向平面に対する流れオリフィス５５の傾斜角に関するにせよいずれにせよ他の変形例が採用可能である。
【００４７】
図５〜図１１の実施形態及び図１２の第１の変形例では、排気オリフィス５３は、イオン性ガスが内壁１６に向かって逃げ出ることができるように配向されている（図９参照）。
【００４８】
かかる構成により、図２〜図４で理解できるように半径方向磁場Ｂに起因したイオンの角度偏向を完全に又は部分的に補償することができる。半径方向磁場Ｂの配向が図１〜図４に示された配向と逆である場合、状況が変わり、磁場に起因するこれらイオンの角度偏向が強められる。
【００４９】
また、かかる条件下において、陽極の出口のところのガスの分子又はイオンの外壁１８に対する衝突により、イオン化ゾーン２８に入ったガスがセラミックで作られた内壁１６と外壁１８との間の温度差によって提供されるオーダと同じオーダの相当な残留旋回速度を提供するのに十分なスペキュラリティ（specularity）が提供される。
【００５０】
内壁１６及び外壁１８への電子、イオン及び分子の衝突がこれら壁１６，１８を加熱し、これら壁１６，１８は又、プラズマからの放射により加熱され、内壁１６の面積の方が小さいと仮定すると、内壁が外壁１８の温度よりも高い温度となる（１００℃を超え、１６０℃程度の温度差）ことは思い起こされるべきである。
【００５１】
したがって、本発明では、上述の残留旋回速度は、内壁１６と外壁１８との温度差に起因した旋回速度に追加されるかこれから差し引かれるかのいずれかであるのが良い。当然のことながら、温度差に起因して生じるこの物理的効果は、磁場によるイオン及び分子の周方向偏向の補償に関連した主要な現象と比較して二次的な現象をもたらす。
【００５２】
したがって、図５〜図１１の実施形態では、スラスタ１０は、放出チャネル２０の上流側部分内に、上流側から下流側に、管２４に連結されると共にマニホルド５０と内壁１６との間に構成された環状分配チャンバ５６、マニホルド５０と外壁１８との間に構成された環状中間チャンバ５４、及び、マニホルド５０と内壁１６との間に構成されていて、チャネル２０のイオン化ゾーン２８内に開口した環状放出チャンバ５２を有する。さらに、放出チャンバ５２と分配チャンバ５６は、互いに重ね合わされ、中間チャンバ５４は、分配チャンバ５６及び放出チャンバ５２を包囲している。また、一連の流れオリフィス５５が分配チャンバ５６を中間チャンバ５４に連結し、一連の排気オリフィス５３が中間チャンバ５４を放出チャンバ５２に連結し、一連の排気オリフィス５３は、旋回運動状態のガスの流れを配向させるよう主軸線Ａに対して横断方向に延びる平面上への投影像で見て半径方向に対し第１のゼロではない角度βをなしている。
【００５３】
かくして、分配チャンバ５６と放出チャンバ５２は、内部チャンバを形成し、中間チャンバ５４は、外側チャンバとなる。
【００５４】
２つのチャンバが「重ね合わされた」という表現は、これら２つのチャンバが主軸線Ａに沿って上流側の位置と下流側の位置に存在することを意味している。
【００５５】
分配チャンバ５６にはたった１つのオリフィス（供給穴２５）によって供給が行なわれるので、この中の圧力及び速度は、一様ではないことが観察されるべきである。かくして、中間チャンバ５４は、その容積により且つこれには複数個の流れオリフィス５５（図示の実施形態では、４つの流れオリフィス５５）を経て供給が行なわれるので、一様に分布されたガスの圧力及び周速度を有し、それにより、鎮静チャンバとして働く。
【００５６】
図１２の第１の変形例では、陽極５０は、改造形状のものである。この図では、スラスタ１０は、放出チャネル２０の上流側部分内に、上流側から下流側に、管２４に連結されると共にマニホルド５０と内壁１６との間に構成された環状分配チャンバ５６、マニホルド５０と外壁１８との間に構成された環状中間チャンバ５４、及び、マニホルド５０と内壁１６との間に構成されていて、チャネル２０のイオン化ゾーン２８内に開口した環状放出チャンバ５２を有する。さらに、中間チャンバ５４は、放出チャンバ５２を包囲し、放出チャンバ５２と分配チャンバ５６は、互いに重ね合わされ、中間チャンバ５４と分配チャンバ５６は、互いに重ね合わされている。さらに、一連の流れオリフィス５５が分配チャンバ５６を中間チャンバ５４に連結し、一連の排気オリフィス５３が中間チャンバ５４を放出チャンバ５２に連結し、一連の排気オリフィス５３は、旋回運動状態のガスの流れを配向させるよう主軸線Ａに対して横断方向に延びる平面上への投影像で見て半径方向に対し第１のゼロではない角度βをなしている。
【００５７】
図１２のこの第１の変形例では、放出チャンバ５２と分配チャンバ５６は、互いに重ね合わされる。
【００５８】
かくして、放出チャンバ５２は、内側チャンバであり、中間チャンバ５４は、外側チャンバを構成し、分配チャンバ５６は、実質的に放出チャネル２０全体にわたって延びるチャンバを形成する。
【００５９】
図１３の第２の変形例では、陽極５０は、別の改造形状を呈している。この図では、スラスタ１０は、放出チャネル２０の上流側部分内に、上流側から下流側に、管２４に連結されると共にマニホルド５０と外壁１８との間に構成された環状分配チャンバ５６、マニホルド５０と内壁１６との間に構成された環状中間チャンバ５４、及び、マニホルド５０と外壁１８との間に構成されていて、チャネル２０のイオン化ゾーン２８内に開口した環状放出チャンバ５２を有する。分配チャンバ５６と放出チャンバ５２は、互いに重ね合わされ、中間チャンバ５４は、分配チャンバ５６及び放出チャンバ５２を包囲している。同様に、一連の流れオリフィス５５が分配チャンバ５６を中間チャンバ５４に連結し、一連の排気オリフィス５３が中間チャンバ５４を放出チャンバ５２に連結し、一連の排気オリフィス５３は、旋回運動状態のガスの流れを配向させるよう主軸線Ａに対して横断方向に延びる平面上への投影像で見て半径方向に対し第１のゼロではない角度βをなしている。
【００６０】
かくして、分配チャンバ５６と放出チャンバ５２は、内側チャンバを形成し、中間チャンバ５４は、外側チャンバを構成する。
【００６１】
図１３の第２の変形例では、排気オリフィス５３がイオン性ガスを旋回運動を持たせた状態で外壁１８に向かって送り出すことができるということが観察されるべきである。
【００６２】
半径方向磁場Ｂが図２〜図４に示されているように配向されている場合、この形態により、半径方向磁場に起因したイオンの角度偏向を強めることができる。半径方向磁場Ｂの配向が図１〜図４の配向と逆である場合、状況が変わり、磁場に起因したイオンの角度偏向の補償（全体的又は部分的）が生じる。
【００６３】
あらゆる条件下において、陽極５０の壁が排気オリフィス５３の出口の上方に半径方向に延びて、イオン及び／又は電子が排気オリフィス５３の出口の付近に存在するのを阻止し又は少なくとも制限する保護壁５８を形成する措置が取られる。このように、排気オリフィス５３は、内壁１６及び外壁１８から来る腐食物質（セラミック）によって詰まり状態にならないよう保護される。
【００６４】
陽極５０とマニホルドは、好ましくは、互いに一致している。これら２つの機能は、単一の部品又は一群の部品によって実行される。
【００６５】
陽極５０は、好ましくは、単一部品であり、本質的に、炭素で作られ、それにより、放出チャネル２０の底部への取り付けが容易になる。また、陽極５０を互いに組み立てられる複数個の部品として構成することが可能である。
【００６６】
さらに、好ましくは、内壁１６及び外壁１８は、セラミックで作られ、陽極５０に漏れ止め状態で連結する。
【００６７】
一例を挙げると、セラミック部品１９は、窒化硼素及びシリカ（ＢＮＳｉＯ2）で作られるのが良い。
【００６８】
かくして、互いに近い熱膨張率を提供する材料を用いて陽極５０及びセラミック部品１９を製作することにより、陽極５０と内壁１６及び外壁１８との間に漏れ止め連結関係が維持されるようになり、これは、チャンバ５２，５４，５６を介して起こる。
【００６９】
かくして、陽極５０と内壁１６及び外壁１８との間に例えばろう付け（図７、図１２及び図１３参照）によって４つの環状締結ゾーン６０が作られている。
【００７０】
先行技術及び本発明を示す例では、陽極及びマニホルドは、単一部品（図１〜図４では参照符号２６、図５〜図１３では参照符号５０で示されている）を形成するものとして示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、互いに別個独立である２つの部品又は２組の部品を用いることにより２つの機能を分けることが可能であることが理解されるべきである。かかる状況下において、陽極及びマニホルドは、放出チャネルの底部のところに配置されるべきであり、マニホルドは、ガス供給管に連結され、陽極は、電源に接続される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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