(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンが発生するイオン源と、
前記イオン源で発生したイオンが通過するスクリーングリッドと、
前記スクリーングリッドを通過したイオンが通過する加速グリッドと、
前記加速グリッドを通過したイオンが通過する減速グリッドと、
前記スクリーングリッドと前記加速グリッドと前記減速グリッドとが短絡していない場合、前記スクリーングリッドに正電圧を印加し、前記加速グリッドに負電圧を印加し、前記減速グリッドに基準電圧を印加するグリッド制御回路とを備え、
前記グリッド制御回路は、前記加速グリッドと前記減速グリッドとが短絡した場合、前記スクリーングリッドに正電圧を印加し、前記加速グリッドと前記減速グリッドとの両方に負電圧または基準電圧を印加する
ことを特徴とする電気推進装置。
【請求項２】
前記電気推進装置は、
正電圧を発生させる正電圧源と、負電圧を発生させる負電圧源とを備え、
前記グリッド制御回路は、
前記スクリーングリッドと前記加速グリッドと前記減速グリッドとが短絡していない場合、前記スクリーングリッドを前記正電圧源に接続し、前記加速グリッドを前記負電圧源に接続し、前記減速グリッドを前記基準電圧に相当する基準電位を有する基準電位点に接続するスイッチ回路を備え、
前記スイッチ回路は、
前記加速グリッドと前記減速グリッドとが短絡した場合、前記減速グリッドの接続先を前記基準電位点から前記負電圧源に切り替える
請求項１に記載の電気推進装置。
【請求項３】
前記電気推進装置は、
正電圧を発生させる正電圧源と、負電圧を発生させる負電圧源とを備え、
前記グリッド制御回路は、
前記スクリーングリッドと前記加速グリッドと前記減速グリッドとが短絡していない場合、前記スクリーングリッドを前記正電圧源に接続し、前記加速グリッドを前記負電圧源に接続し、前記減速グリッドを前記基準電圧に相当する基準電位を有する基準電位点に接続するスイッチ回路を備え、
前記スイッチ回路は、
前記加速グリッドと前記減速グリッドとが短絡した場合、前記加速グリッドの接続先を前記負電圧源から前記基準電位点に切り替える
請求項１に記載の電気推進装置。
【請求項４】
前記グリッド制御回路は、前記スクリーングリッドと前記加速グリッドとが短絡した場合、前記スクリーングリッドと前記加速グリッドとの両方に正電圧を印加し、前記減速グリッドに負電圧または基準電圧を印加する
請求項１に記載の電気推進装置。
【請求項５】
前記電気推進装置は、
正電圧を発生させる正電圧源と、負電圧を発生させる負電圧源とを備え、
前記グリッド制御回路は、
前記スクリーングリッドと前記加速グリッドと前記減速グリッドとが短絡していない場合、前記スクリーングリッドを前記正電圧源に接続し、前記加速グリッドを前記負電圧源に接続し、前記減速グリッドを前記基準電圧に相当する基準電位を有する基準電位点に接続するスイッチ回路を備え、
前記スイッチ回路は、
前記スクリーングリッドと前記加速グリッドとが短絡した場合、前記加速グリッドの接続先を前記負電圧源から前記正電圧源に切り替える
請求項４に記載の電気推進装置。
【請求項６】
前記スイッチ回路は、
前記スクリーングリッドと前記加速グリッドとが短絡した場合、前記減速グリッドの接続先を前記基準電位点から前記負電圧源に切り替える
請求項５に記載の電気推進装置。
【請求項７】
イオンが発生するイオン源と、
前記イオン源で発生したイオンが通過するスクリーングリッドと、
前記スクリーングリッドを通過したイオンが通過する加速グリッドと、
前記加速グリッドを通過したイオンが通過する減速グリッドと、
前記スクリーングリッドと前記加速グリッドと前記減速グリッドとが短絡していない場合、前記スクリーングリッドに正電圧を印加し、前記加速グリッドに負電圧を印加し、前記減速グリッドに基準電圧を印加するグリッド制御回路とを備え、
前記グリッド制御回路は、前記スクリーングリッドと前記加速グリッドとが短絡した場合、前記スクリーングリッドと前記加速グリッドとの両方に正電圧を印加し、前記減速グリッドに負電圧または基準電圧を印加する
ことを特徴とする電気推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気推進装置の寿命を延ばす技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気推進装置は、複数枚の多孔グリッドでプラズマ生成室からイオンを引き出すことによって推力を発生する。
通常、グリッドの数は３枚であり、３枚のグリッドは上流から順にスクリーングリッド、加速グリッド、減速グリッドと呼ばれる。スクリーングリッドには＋１キロボルト程度の正の高電圧が印加され、加速グリッドには−５００ボルト程度の負の高電圧が印加される。減速グリッドはグランド電位を有する。また、プラズマ生成室はスクリーングリッドと同電位で維持される。
このようにスクリーングリッドと加速グリッドとに電圧が印加されることによって正の電界が形成される。そして、プラズマ生成室で生成されたプラズマから正イオンが抽出され、抽出された正イオンが加速される。加速された正イオンは高エネルギーのイオンであり、加速された正イオンによって推力が得られる。
【０００３】
プラズマにならずにプラズマ生成室から漏れ出した中性粒子がスクリーングリッドの下流の領域で高エネルギーのイオンと衝突すると、電荷交換イオンが生成される。
電荷交換イオンは低ポテンシャル領域で生成されるため、電荷交換イオンは加速グリッドに衝突し、加速グリッドは摩耗し、スパッタリングが引き起こされる。減速グリッドは加速グリッドを電荷交換イオンから保護することを目的として設けられている。
スパッタリングによって加速グリッドからはじき飛ばされた原子は減速グリッドに堆積し、原子が堆積することによって導電性の金属片が発生する。この金属片が異なる電位で印加されたグリッド間に付着すると、グリッド間の絶縁が維持されず、高電圧の印加ができなくなる。このような現象は、加速グリッドと減速グリッドとのグリッド間で特に起こり易い。
【０００４】
特許文献１は、金属片が付着したグリッド間の絶縁を回復させるために、電力供給手段を用いて発生させたジュール熱によって金属片を溶断する、という技術を開示している。
この技術は、電気推進装置の寿命の初期から中期のように、金属片による架橋の数が限定的な期間において機能するものと考えられる。
しかし、電気推進装置の寿命の後期から末期には、金属片による架橋が多数発生し、また、複数の架橋が密着するため、全ての金属片を溶断することは困難である。全ての金属片を溶断することができない場合、電気推進装置の推進機能が喪失し、電気推進装置の寿命が尽きてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２３０９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、加速グリッドと減速グリッドとが短絡した場合に電気推進装置の推進機能を維持させることによって電気推進装置の寿命を延ばすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気推進装置は、
イオンが発生するイオン源と、
前記イオン源で発生したイオンが通過するスクリーングリッドと、
前記スクリーングリッドを通過したイオンが通過する加速グリッドと、
前記加速グリッドを通過したイオンが通過する減速グリッドと、
前記スクリーングリッドと前記加速グリッドと前記減速グリッドとが短絡していない場合、前記スクリーングリッドに正電圧を印加し、前記加速グリッドに負電圧を印加し、前記減速グリッドに基準電圧を印加するグリッド制御回路とを備える。
前記グリッド制御回路は、前記加速グリッドと前記減速グリッドとが短絡した場合、前記スクリーングリッドに正電圧を印加し、前記加速グリッドと前記減速グリッドとの両方に負電圧または基準電圧を印加する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、加速グリッドと減速グリッドとが短絡した場合に加速グリッドと減速グリッドとの両方に負電圧または基準電圧が印加されるため、スクリーングリッドと加速グリッドとのグリッド間に正の電界が発生する。
これにより、電気推進装置の推進機能が維持されるため、電気推進装置の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１における電気推進装置１００の構成図。
【図２】実施の形態１におけるスイッチ回路１２１の構成図。
【図３】実施の形態１において加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡した場合のスイッチ回路１２１を示す図。
【図４】実施の形態１においてスクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが短絡した場合のスイッチ回路１２１を示す図。
【図５】実施の形態１におけるスイッチ回路１２１の構成の別例を示す図。
【図６】実施の形態１において加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡した場合のスイッチ回路１２１の別例を示す図。
【図７】実施の形態１においてスクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが短絡した場合のスイッチ回路１２１の別例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
３つのグリッドを備える電気推進装置１００において２つのグリッドが短絡してしまった場合に電気推進装置１００の推進機能を維持することによって電気推進装置１００の寿命を延ばす形態について、図１から図７に基づいて説明する。
【００１１】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、電気推進装置１００の構成について説明する。
電気推進装置１００は、加速させたイオン１０１をイオンビーム１０３として噴射することによって推進力を得る装置である。電気推進装置１００は、イオンスラスタまたはイオンエンジンとも呼ばれる。イオン１０１は正の電荷を帯びた正イオンである。正イオンは陽イオンともいう。
【００１２】
電気推進装置１００は、プラズマを生成するプラズマ生成器１４０と、プラズマ生成器１４０の電源であるプラズマ生成電源１６１とを備える。
プラズマ生成器１４０は、電子１４２を発生させる主陰極１４１と、推進剤である中性粒子１４４が封入されるプラズマ生成室１４３とを備える。
プラズマ生成室１４３では、電子１４２が中性粒子１４４に衝突することによって、イオン１０１を含んだプラズマが生成される。
プラズマ生成室１４３の内部は、イオン１０１が発生するイオン源１０２である。
【００１３】
電気推進装置１００は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との３枚のグリッドから成るグリッド群を備える。各グリッドはイオン１０１が通過する複数の孔１１４を備える。
スクリーングリッド１１１は、イオン源１０２に隣接し、イオン源１０２で発生したイオン１０１が通過するグリッドである。スクリーングリッド１１１はイオン１０１の流れの上流側に配置される。
加速グリッド１１２は、スクリーングリッド１１１に隣接し、スクリーングリッド１１１を通過したイオン１０１が通過するグリッドである。
減速グリッド１１３は、加速グリッド１１２に隣接し、加速グリッド１１２を通過したイオン１０１が通過するグリッドである。減速グリッド１１３はイオン１０１の流れの下流側に配置される。
イオン１０１は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２との電位差によって加速し、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との電位差によって減速し、イオンビーム１０３として噴射される。
【００１４】
電気推進装置１００は、イオンビーム１０３を電気的に中和する中和器１５０と、中和器１５０の電源である中和陰極電源１６２とを備える。
中和器１５０は、電子１５２を発生させる中和陰極１５１を備える。電子１５２は中和電子ともいう。
電子１５２がイオンビーム１０３として噴射されたイオン１０１に衝突することによって、イオン１０１の電荷が中性になる。つまり、イオンビーム１０３は電気的に中和する。
【００１５】
電気推進装置１００は、正電圧源１３１と負電圧源１３２と基準電位点１３３とを備える。
正電圧源１３１は、正電圧を発生させる電源である。正電圧は、基準電位に対して正の電位を有する電圧である。例えば、正電圧は＋１キロボルト程度の高電圧である。
負電圧源１３２は、負電圧を発生させる電源である。負電圧は、基準電位に対して負の電位を有する電圧である。例えば、負電圧は−５００ボルト程度の高電圧である。
基準電位点１３３は、グランドともいい、基準電圧に相当する基準電位を有する。基準電圧は、基準電位を有する電圧であり、グランド電圧ともいう。基準電圧は０ボルトである。
【００１６】
電気推進装置１００は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とのそれぞれに印加する電圧を制御するグリッド制御回路１２０を備える。
グリッド制御回路１２０は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡していない場合、スクリーングリッド１１１に正電圧を印加し、加速グリッド１１２に負電圧を印加し、減速グリッド１１３に基準電圧を印加する。
グリッド制御回路１２０は、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡した場合、スクリーングリッド１１１に正電圧を印加し、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との両方に負電圧または基準電圧を印加する。
グリッド制御回路１２０は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが短絡した場合、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２との両方に正電圧を印加し、減速グリッド１１３に負電圧または基準電圧を印加する。
【００１７】
グリッド制御回路１２０は、スイッチ回路１２１と、短絡検出回路１２９とを備える。
スイッチ回路１２１は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡していない場合、スクリーングリッド１１１を正電圧源１３１に接続し、加速グリッド１１２を負電圧源１３２に接続し、減速グリッド１１３を基準電位点１３３に接続する。
スイッチ回路１２１は、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡した場合、減速グリッド１１３の接続先を基準電位点１３３から負電圧源１３２に切り替える。但し、スイッチ回路１２１は、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡した場合、減速グリッド１１３の接続先を切り替える代わりに、加速グリッド１１２の接続先を負電圧源１３２から基準電位点１３３に切り替えてもよい。
スイッチ回路１２１は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが短絡した場合、加速グリッド１１２の接続先を負電圧源１３２から正電圧源１３１に切り替える。さらに、スイッチ回路１２１は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが短絡した場合、減速グリッド１１３の接続先を基準電位点１３３から負電圧源１３２に切り替えてもよい。
【００１８】
短絡検出回路１２９は、負電圧源１３２の正極から減速グリッド１１３に流れる電流ＩＡの大きさが電流閾値を超えたときに、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との短絡を検出する。負電圧源１３２の正極は基準電位点１３３に接続している。
短絡検出回路１２９は、負電圧源１３２の正極から正電圧源１３１の負極に流れる電流ＩＢの大きさが電流閾値を超えたときに、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２との短絡を検出する。負電圧源１３２の正極は正電圧源１３１の負極に接続している。
電流閾値は予め決められた最大電流の大きさを示す。
各電源および各電圧源の図において、プラスは正極を意味し、マイナスは負極を意味する。
【００１９】
短絡検出回路１２９の構成は、一般的な電源保護回路において過電流を検出する過電流検出回路と同様である。過電流は電流閾値よりも大きい電流である。
【００２０】
図２に基づいて、スイッチ回路１２１の構成について説明する。
スイッチ回路１２１は、第１の正電圧スイッチ１２２と、第２の正電圧スイッチ１２３と、第１の負電圧スイッチ１２４と、第２の負電圧スイッチ１２５と、第１の基準電圧スイッチ１２６とを備える。
第１の正電圧スイッチ１２２および第２の正電圧スイッチ１２３は、正電圧源１３１の正極に接続している。
第１の負電圧スイッチ１２４および第２の負電圧スイッチ１２５は、負電圧源１３２の負極に接続している。
第１の基準電圧スイッチ１２６は、基準電位点１３３に接続している。
【００２１】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図２に基づいて、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡していない場合のスイッチ回路１２１の動作について説明する。
動作し始めた当初の電気推進装置１００において、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とのグリッド間は絶縁されている。つまり、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とは互いに短絡していない。
このとき、負電圧源１３２の正極から減速グリッド１１３に流れる電流ＩＡの大きさは電流閾値を超えない。また、負電圧源１３２の正極から正電圧源１３１の負極に流れる電流ＩＢの大きさも電流閾値を超えない。
電流ＩＡおよび電流ＩＢが電流閾値を超えない場合、短絡検出回路１２９は、短絡検出信号１２８を出力しない。短絡検出信号１２８は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との短絡が検出されたときに出力される信号である。
【００２２】
短絡検出信号１２８が出力されていない場合、スイッチ回路１２１は、第１の正電圧スイッチ１２２をスクリーングリッド１１１に接続する。
また、スイッチ回路１２１は、第２の正電圧スイッチ１２３を加速グリッド１１２から切り離し、第１の負電圧スイッチ１２４を加速グリッド１１２に接続する。
さらに、スイッチ回路１２１は、第２の負電圧スイッチ１２５を減速グリッド１１３から切り離し、第１の基準電圧スイッチ１２６を減速グリッド１１３に接続する。
【００２３】
これにより、スクリーングリッド１１１に＋１キロボルト程度の正電圧が印加されて、加速グリッド１１２に−５００ボルト程度の負電圧が印加されて、減速グリッド１１３に０ボルトの基準電圧が印加される。なお、プラズマ生成室１４３の電位は正電圧と同じ電位である。
そして、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２との電位差によって、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが正の電界を発生させる。また、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との電位差によって、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが負の電界を発生させる。
【００２４】
イオン１０１は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが発生させる正の電界によって抽出および加速されて、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが発生させる負の電界によって減速されて、放射される。図では１つのイオン１０１が放射されているが、実際には多数のイオン１０１がイオンビーム１０３として放射される。
【００２５】
図１、図３および図４に基づいて、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡した場合およびスクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが短絡した場合のスイッチ回路１２１の動作について説明する。
まず、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡した場合のスイッチ回路１２１について説明する。
【００２６】
図１において、電気推進装置１００が動作すると、プラズマ生成室１４３にある中性粒子１４４の一部は、プラズマにならずにスクリーングリッド１１１の孔１１４から漏れ出してしまう。そして、漏れ出した中性粒子１４４がイオン１０１と衝突すると電荷交換イオンが発生し、発生した電荷交換イオンが加速グリッド１１２に衝突すると加速グリッド１１２から原子がはじき飛ばされる。このように、衝突によって原子がはじき飛ばされることをスパッタリングという。
スパッタリングによってはじき飛ばされた原子は、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との間に堆積する。そして、原子が堆積し続けることによって、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との間に導電性の膜または片が生成される。ここでは、導電性の膜または片を金属片１１５と呼ぶ。
【００２７】
上記のような現象が起こるため、電気推進装置１００が長期間動作すると、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との間に金属片１１５が生成されて、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡してしまう。つまり、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とのグリッド間の絶縁が維持できない状態になってしまう。
このとき、負電圧源１３２の正極から減速グリッド１１３に流れる電流ＩＡの大きさは電流閾値を超える。
そして、電流ＩＡが電流閾値を超えた場合、短絡検出回路１２９は、短絡検出信号１２８Ａを出力する。短絡検出信号１２８Ａは、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との短絡が検出されたときに出力される信号である。
【００２８】
加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡した場合、減速グリッド１１３に基準電圧を印加しながら、加速グリッド１１２に負の高電圧を印加することはできない。
【００２９】
そこで、スイッチ回路１２１は、短絡検出信号１２８Ａが出力された場合、図３に示すように、第１の基準電圧スイッチ１２６を減速グリッド１１３から切り離し、第２の負電圧スイッチ１２５を減速グリッド１１３に接続する。
これにより、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との両方に−５００ボルト程度の負電圧が印加される。
そして、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２との電位差によって、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが正の電界を発生させる。
【００３０】
イオン１０１は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが発生させる正の電界によって抽出および加速されて、放射される。
【００３１】
次に、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが短絡した場合のスイッチ回路１２１の動作について説明する。
スパッタリングによってはじき出された原子は、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との間に堆積しやすいが、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２との間にも堆積する。
そのため、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との間に金属片１１５が生成される前に、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２との間に金属片１１５が生成される可能性がある。つまり、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが短絡する前に、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが短絡してしまう可能性がある。
【００３２】
スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが短絡した場合、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とのグリッド間の絶縁が維持できない状態になってしまう。
このとき、負電圧源１３２の正極から正電圧源１３１の負極に流れる電流ＩＢの大きさは電流閾値を超える。
そして、電流ＩＢが電流閾値を超えた場合、短絡検出回路１２９は、短絡検出信号１２８Ｂを出力する。短絡検出信号１２８Ｂは、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２との短絡が検出されたときに出力される信号である。
【００３３】
スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが短絡した場合、スクリーングリッド１１１に正の高電圧を印加しながら、加速グリッド１１２に負の高電圧を印加することはできない。
【００３４】
そこで、スイッチ回路１２１は、短絡検出信号１２８Ｂが出力された場合、図４に示すように、第１の負電圧スイッチ１２４を加速グリッド１１２から切り離し、第２の正電圧スイッチ１２３を加速グリッド１１２に接続する。さらに、スイッチ回路１２１は、第１の基準電圧スイッチ１２６を減速グリッド１１３から切り離して、第２の負電圧スイッチ１２５を減速グリッド１１３に接続する。
これにより、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２との両方に＋１キロボルト程度の正電圧が印加されて、減速グリッド１１３に−５００ボルト程度の負電圧が印加される。
そして、加速グリッド１１２との減速グリッド１１３との電位差によって、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが正の電界を発生させる。
【００３５】
イオン１０１は、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが発生させる正の電界によって抽出および加速されて、放射される。
【００３６】
＊＊＊別例の説明＊＊＊
図５、図６および図７に基づいて、スイッチ回路１２１の別例について説明する。
図５において、スイッチ回路１２１は、第１の正電圧スイッチ１２２と、第２の正電圧スイッチ１２３と、第１の負電圧スイッチ１２４と、第１の基準電圧スイッチ１２６と、第２の基準電圧スイッチ１２７とを備える。
第２の基準電圧スイッチ１２７は、基準電位点１３３に接続している。
【００３７】
短絡検出信号１２８が出力されていない場合、スイッチ回路１２１は、図５に示すように、第１の正電圧スイッチ１２２をスクリーングリッド１１１に接続する。さらに、スイッチ回路１２１は、第１の負電圧スイッチ１２４を加速グリッド１１２に接続し、第１の基準電圧スイッチ１２６を減速グリッド１１３に接続する。
【００３８】
これにより、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが正の電界を発生させて、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが負の電界を発生させる。
イオン１０１は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが発生させる正の電界によって抽出および加速されて、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが発生させる負の電界によって減速されて、放射される。
【００３９】
短絡検出信号１２８Ａが出力された場合、スイッチ回路１２１は、図６に示すように、第１の負電圧スイッチ１２４を加速グリッド１１２から切り離して、第２の基準電圧スイッチ１２７を加速グリッド１１２に接続する。
これにより、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との両方に０ボルトの基準電圧が印加される。
そして、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２との電位差によって、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが正の電界を発生させる。
【００４０】
イオン１０１は、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２とが発生させる正の電界によって抽出および加速されて、放射される。
【００４１】
短絡検出信号１２８Ｂが出力された場合、スイッチ回路１２１は、図７に示すように、第１の負電圧スイッチ１２４を加速グリッド１１２から切り離して、第２の正電圧スイッチ１２３を加速グリッド１１２に接続する。
これにより、スクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２との両方に＋１キロボルト程度の正電圧が印加されて、減速グリッド１１３に０ボルトの基準電圧が印加される。
そして、加速グリッド１１２との減速グリッド１１３との電位差によって、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが正の電界を発生させる。
【００４２】
イオン１０１は、加速グリッド１１２と減速グリッド１１３とが発生させる正の電界によって抽出および加速されて、放射される。
【００４３】
＊＊＊効果の説明＊＊＊
加速グリッド１１２と減速グリッド１１３との短絡またはスクリーングリッド１１１と加速グリッド１１２との短絡が発生してしまった場合であっても、電気推進装置１００の推進機能を維持することができる。つまり、電気推進装置１００の寿命を延ばすことができる。
【００４４】
実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１００  電気推進装置、１０１  イオン、１０２  イオン源、１０３  イオンビーム、１１１  スクリーングリッド、１１２  加速グリッド、１１３  減速グリッド、１１４  孔、１１５  金属片、１２０  グリッド制御回路、１２１  スイッチ回路、１２２  第１の正電圧スイッチ、１２３  第２の正電圧スイッチ、１２４  第１の負電圧スイッチ、１２５  第２の負電圧スイッチ、１２６  第１の基準電圧スイッチ、１２７  第２の基準電圧スイッチ、１２８  短絡検出信号、１２９  短絡検出回路、１３１  正電圧源、１３２  負電圧源、１３３  基準電位点、１４０  プラズマ生成器、１４１  主陰極、１４２  電子、１４３  プラズマ生成室、１４４  中性粒子、１５０  中和器、１５１  中和陰極、１５２  電子、１６１  プラズマ生成電源、１６２  中和陰極電源。
【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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