離子推力器柵極放電分析和保護(hù)設(shè)計

（蘭州空間技術(shù)物理研究所，蘭州 730000）

1 引言

電推進(jìn)作為一種先進(jìn)的推進(jìn)技術(shù)，已成為衡量航天器先進(jìn)性的標(biāo)志之一。目前國際上主要應(yīng)用離子推力器和霍爾推力器。離子推力器由于具有高比沖、高效率的特點，廣泛應(yīng)用于深空探測及通信衛(wèi)星南北位置保持和軌道轉(zhuǎn)移任務(wù)，以提高衛(wèi)星壽命，降低發(fā)射質(zhì)量，或增大航天器有效載荷。

由于霍爾推力器結(jié)構(gòu)簡單，沒有復(fù)雜的柵網(wǎng)組件，因此從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性決定了不會發(fā)生放電現(xiàn)象。離子推力器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屏柵和加速柵間距小，兩柵間電壓普遍高達(dá)1000 V 以上，若柵極間存在尖端或污染物，容易在柵極之間發(fā)生放電現(xiàn)象。放電會引起推力器工作時發(fā)生束流閃爍，導(dǎo)致推力突然變小。放電不僅對電推進(jìn)系統(tǒng)正常工作造成影響，對電推進(jìn)系統(tǒng)電源處理單元（Power Processing Unit，PPU）的保護(hù)能力也是一種考驗，關(guān)系到整個電推進(jìn)系統(tǒng)可靠、安全工作。本文研究了離子推力器發(fā)生放電的主要原因，并給出了針對電推進(jìn)系統(tǒng)在軌飛行發(fā)生放電的保護(hù)措施和方法。

2 離子推力器基本結(jié)構(gòu)及工作原理

離子推力器是靜電式電推進(jìn)的一種，主要利用電離勢較低的推進(jìn)劑（如氙氣），經(jīng)電離后在靜電場中加速產(chǎn)生推力，以滿足航天器推進(jìn)任務(wù)的需要。圖1為離子推力器的結(jié)構(gòu)示意圖，主要由推力器外殼、放電室、放電室陰極、中和器陰極、陽極、離子光學(xué)引出系統(tǒng)（即由屏柵和加速柵組成的柵極組件）等基本部分構(gòu)成。

圖1 離子推力器組成結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Ion thruster block diagram

離子電推進(jìn)系統(tǒng)的工作原理如圖2所示，推進(jìn)劑氙氣（Xe）中性原子進(jìn)入放電室陰極、放電室和中和器陰極，放電室陰極和中和器陰極加熱后開始熱電子發(fā)射，其中的Xe原子因受到空心陰極發(fā)射電子的轟擊而電離，當(dāng)Xe原子和空心陰極發(fā)射的電子達(dá)到一定濃度后，再施加一定電壓后，陰極開始放電。當(dāng)接通陽極電源后，空心陰極發(fā)射的電子在陽極電場作用下被吸引進(jìn)入放電室，電子在移動過程中轟擊放電室內(nèi)的Xe原子使其電離，在放電室中形成等離子體。在磁場和電場的共同作用下，由空心陰極發(fā)射的原初電子和工質(zhì)氣體電離產(chǎn)生的二次電子，以磁力線為導(dǎo)軸作螺旋式運動，由此增加了電子的運動路程，提高了推進(jìn)劑工質(zhì)的電離率，從而在放電室內(nèi)形成氣體放電低溫等離子體。在放電室內(nèi)被電離的Xe＋離子在屏柵極和加速柵極組成的離子光學(xué)組件的作用下，被聚焦、加速，形成等離子束流噴出，從而產(chǎn)生推力。中和器發(fā)射的電子與引出的離子束流中和，形成準(zhǔn)中性等離子體束流排出。

圖2 離子推力器原理示意圖Fig.2 Ion thruster principium diagram

3 離子推力器放電原因分析

為了有效地引出離子束，推力器柵極組件的屏柵和加速柵之間的間隙設(shè)計僅有1 mm，兩柵之間的電壓差達(dá)到1000V 以上。柵極附近局部真空度過低，而柵極間存在凸起、尖端或污染物時，容易引起柵極間放電，放電發(fā)生的示意圖如圖3所示。放電將使推力器的屏柵和加速柵形成瞬間大電流或短路故障，輕微的放電可導(dǎo)致屏柵電源電壓的降低，嚴(yán)重的放電可導(dǎo)致推力器束流熄滅，也稱熄弧。

圖3 離子推力器柵極放電示意Fig.3 Ion thruster grid discharge diagram

離子推力器發(fā)生放電的原因較多，主要有以下幾種可能引起柵極放電［1-3］：①熱形變引起局部的柵間距過??；②地面衛(wèi)星組裝、試驗、發(fā)射過程中附帶的細(xì)小污染物（如灰塵、指紋等）；③壽命初期柵極工藝缺陷（尖端毛刺、局部間距過?。?；④工作一段時間后柵極表面產(chǎn)生的微突起；⑤工作產(chǎn)生的濺射碎屑漂浮到柵極表面；⑥推力器本身或周圍出氣（初期為主）等。這些放電現(xiàn)象具有隨機性，在推力器工作過程中難以完全避免。

根據(jù)上述可能的放電原因，引起柵極放電的主要機理形式有以下3種：①推力器生產(chǎn)工藝或加工過程，以及工作后由于熱變形造成的尖端、極小間距導(dǎo)致放電；②推力器裝配、測試、運輸、工作等過程，產(chǎn)生柵極表面絕緣污染物形成電荷積累擊穿放電；③推力器內(nèi)部材料或周圍出氣，導(dǎo)致柵極組件局部氣壓升高，使放電電壓降低而發(fā)生放電。

4 國內(nèi)外離子電推進(jìn)系統(tǒng)放電情況

4.1 國內(nèi)離子推力器放電情況

國內(nèi)電推進(jìn)空間應(yīng)用較晚，2012年開始首次空間飛行驗證，推力器在軌工作次數(shù)少，放電記錄數(shù)據(jù)有限。離子推力器在軌試驗每次推進(jìn)模式工作10min，通過目前已完成的推力器工作情況記錄得到：在離子電推進(jìn)系統(tǒng)200多次工作中發(fā)生了1次嚴(yán)重的放電，導(dǎo)致推力器熄?。惠p微放電發(fā)生10余次，放電現(xiàn)象很快消除，對系統(tǒng)正常工作基本無影響。同時發(fā)現(xiàn)在軌工作初期的放電頻次較高，在最初的20 次點火中，出現(xiàn)了4 次輕微放電，達(dá)到了20%。

4.2 國外離子推力器放電情況

4.2.1 日本工程試驗衛(wèi)星-8推力器在軌放電情況

日本工程試驗衛(wèi)星-8（ETS-8）采用離子推力器，2007年1月進(jìn)行了初始測試，4臺推力器工作時間和放電情況如表1所示［4］。放電主要原因為出氣，一旦發(fā)生放電，則系統(tǒng)自動重啟。PPU 的硬件保護(hù)電路為推力器放電防護(hù)提供了快速控制能力。

其中推力器NB累計工作3400h后，出現(xiàn)頻繁的高壓擊穿，工作中斷。當(dāng)發(fā)生柵極間放電中斷工作時，電推進(jìn)系統(tǒng)通過保護(hù)程序設(shè)定30s后自動重啟，沒有影響電推進(jìn)系統(tǒng)的正常功能和主要任務(wù)。

表1 ETS-8衛(wèi)星離子推力器放電統(tǒng)計Table 1 Discharge count of ETS-8Ion thruster

4.2.2 NSTAR-30推力器放電情況

美國NASA 于2007年9月27日，發(fā)射了黎明號（Dawn）小行星探測器，電推進(jìn)系統(tǒng)采用了NSTAR-30離子推力器，共配置3臺，分別為FT1、FT2、FT3。電推進(jìn)系統(tǒng)工作初期，首先是對3臺離子推力器在不同功率擋進(jìn)行性能測試，測試順序為FT3推力器、FT1推力器、FT2推力器。

測試過程中發(fā)生了放電現(xiàn)象，情況如下。在初期測試階段，F(xiàn)T3在25h工作時間內(nèi)共發(fā)生85次放電現(xiàn)象，其中第1小時20次、第2小時6次、第3小時1次。地面試驗時在累計65h時間內(nèi)共發(fā)生43次放電，要小于在軌工作時的放電頻次。分析原因為離子推力器在整星組裝、測試、發(fā)射過程中產(chǎn)生了微小多余物（particulate contamination，如粉塵、指紋等）。隨著離子推力器累計工作時間增加，放電頻次越來越低。在后來系統(tǒng)性能測試時，F(xiàn)T3在累計工作165.7h后，放電發(fā)生頻次降為1.5 次／天。FT1在整個28h 測試工作時間內(nèi)只發(fā)生11 次放電，說明FT1受到多余物污染較少。FT2在整個測試18h工作時間內(nèi)，共發(fā)生21次放電現(xiàn)象。

以下對FT3 推力器的放電情況進(jìn)行詳細(xì)分析［5-6］。FT3推力器在測試的25h工作時間內(nèi)其性能曲線如圖4所示。從圖4中可以看出，當(dāng)推力器放電較嚴(yán)重時，屏柵電源、加速電源（輸出電壓為負(fù)）保護(hù)，屏柵電壓、電流及加速電壓、電流降到零，隨后屏柵電源、加速電源重新啟動。

截至2011年7月，F(xiàn)T3在7925h內(nèi)發(fā)生放電恢復(fù)（由于放電導(dǎo)致推力器引出束流熄滅，需要重新點火，再次引出束流，整個過程稱為放電恢復(fù)）58次，平均137h發(fā)生1次。FT1在7600h內(nèi)放電恢復(fù)65次，平均117h發(fā)生1次。FT2在7433h內(nèi)放電恢復(fù)26次，平均289h發(fā)生1次。相比地面壽命試驗發(fā)生放電的頻率降低了2個量級。飛行中的絕大多數(shù)放電發(fā)生在束流引出后的數(shù)小時內(nèi)，并且頻率隨時間降低。

從工作情況來看，NSTAR-30電推進(jìn)系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定，柵極高頻次的放電現(xiàn)象并沒有影響黎明號電推進(jìn)系統(tǒng)的工作性能，黎明號在此期間已完成灶神星（Vesta）的探測（在距離灶神星193km 的軌道上運行1年），并于2012年7月啟程趕往谷神星（Ceres），預(yù)計將在2015年抵達(dá)谷神星，完成其主要使命。

圖4 FT3累計工作25h期間的性能Fig.4 Performance of FT3for total 25hworking

4.2.3 GOCE衛(wèi)星T5推力器在軌放電情況

2009年3月，歐洲發(fā)射的重力場與穩(wěn)態(tài)洋流探測器（GOCE），使用2臺QinetiQ 公司研制的T5離子推力器。推力器從2009年9月13日起，在大約620d運行期間內(nèi)總共出現(xiàn)60 多次推力器熄弧數(shù)據(jù)［7］。統(tǒng)計顯示到2010年7月平均13d 熄弧一次，到2010年10月平均7d熄弧一次。分析可能導(dǎo)致熄弧的原因有：①推力器運行過程中溫度改變引起雙柵間距的變化；②推力器工作中濺射的碎片附著在柵極表面；③等離子體穩(wěn)態(tài)遭到破壞；④柵極制造過程引起的柵極組件工藝缺陷（毛刺，碎屑等），而這些缺陷會在壽命早期被束流離子濺射消除，因此不是整個壽命期間熄弧的主要原因；⑤推力器壽命初期的材料出氣效應(yīng)。

GOCE衛(wèi)星電推進(jìn)系統(tǒng)發(fā)生放電熄弧后，均在8s內(nèi)完成自動恢復(fù)而正常工作，推力器放電沒有影響電推進(jìn)系統(tǒng)的正常工作。GOCE 衛(wèi)星設(shè)計壽命20個月，超期工作18個月，電推進(jìn)系統(tǒng)工作正常，并且始終沒有啟動備份系統(tǒng)，衛(wèi)星圓滿完成任務(wù)。

5 離子電推進(jìn)放電保護(hù)措施

5.1 離子電推進(jìn)放電現(xiàn)象總結(jié)

綜上所述，離子電推進(jìn)系統(tǒng)在軌工作時均發(fā)生放電是一個共性現(xiàn)象，對放電現(xiàn)象規(guī)律及影響分析如下：

（1）離子推力器放電是普遍存在的現(xiàn)象，難以完全避免；

（2）在軌工作初期，推力器放電比較頻繁，隨著推力器累計工作時間增加，放電頻次越來越低，再到后期又有比較頻繁的放電；

（3）造成放電的原因較復(fù)雜多樣，每次放電具體原因有隨機性，難以區(qū)分。

5.2 離子電推進(jìn)放電對系統(tǒng)及衛(wèi)星影響的分析

離子電推進(jìn)系統(tǒng)在軌工作普遍存在放電現(xiàn)象，根據(jù)引起柵極放電發(fā)生的原因可以分為輕微放電和嚴(yán)重放電。

例如，主要由微小污染物、柵極工藝缺陷產(chǎn)生的尖端毛刺、推力器本身或柵極周圍出氣等導(dǎo)致柵極放電就屬于輕微放電。輕微放電表現(xiàn)為推力器屏柵和加速柵之間呈現(xiàn)瞬間的短路或低阻特性，使PPU的屏柵電源和加速電源出現(xiàn)短暫的大電流輸出。由于是瞬間的大電流負(fù)載特性，如果PPU 產(chǎn)品具備快速響應(yīng)的過流保護(hù)功能，當(dāng)放電發(fā)生時屏柵電源出現(xiàn)大電流的時候，就可以起到保護(hù)作用，使屏柵電壓迅速降低，而此時導(dǎo)致發(fā)生點火的尖端或微小污染物也將同時消除，放電現(xiàn)象消失，屏柵電流恢復(fù)正常，PPU 的供電也恢復(fù)正常。從推力器發(fā)生放電，到PPU 過流檢測電路響應(yīng)執(zhí)行保護(hù)功能，直至放電消失后PPU 供電恢復(fù)正常，整個放電及恢復(fù)時間在1ms以內(nèi)完成。因此，對于輕微放電，電推進(jìn)系統(tǒng)的表現(xiàn)為束流發(fā)生瞬間閃爍，PPU 的屏柵電源和加速電源會出現(xiàn)一次瞬間的大電流和電壓降低，之后又恢復(fù)正常工作。

因此對離子推力器的輕微放電，若PPU 具備有效的放電保護(hù)功能，可以很好地抑制放電，對系統(tǒng)正常工作無影響。如果PPU 沒有完善的保護(hù)功能，輕微放電時產(chǎn)生的大電流可能會對PPU 內(nèi)部電路造成大電流沖擊，對部分器件造成過功率的潛在損傷或直接損壞，從而影響到PPU 單機功能電路的可靠性下降或損壞，由于對器件的損傷將降低系統(tǒng)的可靠性，如果損壞產(chǎn)品的功能電路將直接導(dǎo)致PPU 單份失效，使衛(wèi)星的電推進(jìn)系統(tǒng)失去備份冗余功能。

離子推力器嚴(yán)重的放電，主要是推力器柵極由于加工工藝產(chǎn)生較大的尖端或表面變形產(chǎn)生的凸起等，導(dǎo)致兩柵產(chǎn)生搭接形成嚴(yán)重短路故障。該故障將導(dǎo)致PPU 的屏柵和加速電源供電負(fù)載呈現(xiàn)持續(xù)或較長時間的短路特性。發(fā)生嚴(yán)重放電時，若PPU具有保護(hù)功能，將出現(xiàn)屏柵電源和加速電源輸出大幅下降，將直接導(dǎo)致推力器熄弧。推力器熄弧意味著電推進(jìn)系統(tǒng)工作停止，若再不采取控制措施，將使電推進(jìn)系統(tǒng)不能執(zhí)行位置保持、軌道變換等功能，對衛(wèi)星正常在軌運行產(chǎn)生影響，但這些影響對衛(wèi)星不會造成嚴(yán)重影響，可以通過后續(xù)的電推進(jìn)工作進(jìn)行軌道補充推進(jìn)或修正。

離子推力器發(fā)生嚴(yán)重放電導(dǎo)致短路故障，還可以分為可恢復(fù)和不可恢復(fù)兩類。對于較大的柵極尖端引起的短路故障，可以通過控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)次的重新啟動，利用啟動電流的沖擊或使用PPU 自帶的短路燒蝕功能，通過大電流產(chǎn)生的熱燒斷尖端形成的短路搭接，消除故障，使電推進(jìn)系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。

但是，如果發(fā)生嚴(yán)重的柵極變形導(dǎo)致較大的面接觸，將很難用大電流燒蝕的方法消除故障，最終將導(dǎo)致該臺推力器失效。在這種最壞情況下，可以通過電推進(jìn)控制系統(tǒng)切換PPU 連接備份推力器進(jìn)行工作。

若PPU 沒有保護(hù)功能，在發(fā)生嚴(yán)重放電時，有可能直接損壞PPU 產(chǎn)品，或由于沒有PPU 的及時保護(hù)功能，導(dǎo)致推力器兩柵間的嚴(yán)重放電產(chǎn)生的大電流，使柵極變形導(dǎo)致更嚴(yán)重的搭接或粘連，將直接影響推力器的正常使用，有可能導(dǎo)致推力器柵極永久粘連而失效，使衛(wèi)星的電推進(jìn)系統(tǒng)喪失備份冗余功能。

因此，通過以上分析，電推進(jìn)系統(tǒng)如果沒有針對放電進(jìn)行保護(hù)設(shè)計，輕微的放電可以造成PPU 的潛在損傷或損壞，嚴(yán)重的放電可以導(dǎo)致PPU 或推力器損壞，使電推進(jìn)系統(tǒng)冗余功能失效。

5.3 離子推力器放電保護(hù)設(shè)計

有效的保護(hù)措施可以保證在推力器發(fā)生放電時對推力器、電源處理單元產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù)，避免在發(fā)生放電時損壞產(chǎn)品，并且保證電推進(jìn)系統(tǒng)能穩(wěn)定、可靠工作。

電推進(jìn)系統(tǒng)放電保護(hù)的硬件電路由PPU 完成，主要依靠電路中設(shè)置的輸出電流采樣和保護(hù)電路進(jìn)行，當(dāng)采樣電路發(fā)現(xiàn)有放電情況，輸出電流會異常增大，通過控制信號將使PPU 的屏柵電源和加速電源輸出電壓降低。對于輕微的放電，電壓降低后，放電將消失，此時PPU 將自動恢復(fù)正常供電，這樣可以實現(xiàn)推力器不熄弧，而繼續(xù)工作。但當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重的放電時，PPU 將處于較長時間的短路保護(hù)狀態(tài)，此時需要控制系統(tǒng)判斷，關(guān)閉屏柵電源和加速電源，消除放電故障，通過間隔時間設(shè)置，再次啟動屏柵和加速電源，若放電故障消除，推力器將繼續(xù)正常工作。

因此，PPU 對于推力器放電保護(hù)措施的實施作用重大。首先保護(hù)電路需要具有快速的響應(yīng)時間，其次具有在發(fā)生嚴(yán)重放電故障時能承受短時間的短路保護(hù)能力，而不至于損壞產(chǎn)品。此外，電推進(jìn)系統(tǒng)的控制單元需要設(shè)計有效的保護(hù)控制程序，在發(fā)生嚴(yán)重放電時，可以控制PPU 進(jìn)行重啟，嘗試恢復(fù)正常工作。此外，針對長壽命應(yīng)用衛(wèi)星需求，防止搭接短路故障的發(fā)生，需要PPU 配置專門針對柵極短路的燒蝕電源［8-10］。

針對離子推力器柵極放電可采取以下幾種處理方式：

（1）當(dāng)出現(xiàn)放電，保護(hù)檢測電路如果檢測到屏柵電流參數(shù)超出設(shè)定值時，PPU 實施快速的屏柵電源和加速電源過流保護(hù)功能，響應(yīng)時間一般應(yīng)不大于1ms，減低電源電壓，消除放電故障；

（2）當(dāng)嚴(yán)重放電導(dǎo)致推力器熄滅時，由程序控制PPU 在30s后重新啟動推力器點火程序，完成電推進(jìn)系統(tǒng)自動恢復(fù)正常工作；

（3）當(dāng)發(fā)生放電導(dǎo)致屏柵電源、加速電源關(guān)斷時，先將陽極電流降到低擋位，接著重新開啟屏柵電源、加速電源，當(dāng)束流引出穩(wěn)定后，將陽極電流恢復(fù)到正常擋位；

（4）當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重短路故障時，可以啟動PPU 燒蝕電源功能，對短路故障進(jìn)行燒蝕處理，達(dá)到消除短路故障目的；

（5）通過遙測數(shù)據(jù)判讀，若推力器發(fā)生不可恢復(fù)的短路故障時，通過PPU 輸出切換控制，使PPU連接備份推力器。

國內(nèi)離子電推進(jìn)系統(tǒng)，在設(shè)計之初就將推力器放電保護(hù)作為關(guān)鍵電路進(jìn)行設(shè)計，在地面進(jìn)行了多次考核，取得了很好的效果。衛(wèi)星發(fā)射后，電推進(jìn)系統(tǒng)在軌工作后，通過測試數(shù)據(jù)顯示，在電推進(jìn)工作發(fā)生的數(shù)十次放電中，PPU 的保護(hù)作用起到了很好的效果，對輕微的放電采取了及時的保護(hù)，不影響電推進(jìn)系統(tǒng)的正常工作。對發(fā)生的一次嚴(yán)重放電，通過有效的保護(hù)措施，電推進(jìn)系統(tǒng)熄弧后又重新啟動，系統(tǒng)正常工作。在電推進(jìn)系統(tǒng)在軌試驗的整個過程，推力器放電對系統(tǒng)的工作及功能沒有造成影響。通過國外電推進(jìn)系統(tǒng)的放電統(tǒng)計及衛(wèi)星運行情況調(diào)研，也證實對推力器放電采取相應(yīng)保護(hù)措施后，不會對電推進(jìn)系統(tǒng)各單機的性能、可靠性和壽命造成實質(zhì)危害。因此，離子電推進(jìn)系統(tǒng)的放電保護(hù)設(shè)計對電推進(jìn)系統(tǒng)及衛(wèi)星的正常工作和可靠性非常重要。

6 結(jié)束語

離子推力器由于屏柵和加速柵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、間距小、電壓高，導(dǎo)致其空間應(yīng)用中不可避免地出現(xiàn)放電現(xiàn)象，因此電推進(jìn)系統(tǒng)中放電保護(hù)設(shè)計非常關(guān)鍵。在電推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計中，要重點關(guān)注PPU 的過流和短路保護(hù)設(shè)計，以及系統(tǒng)的自動重啟控制設(shè)計，并在地面試驗中進(jìn)行充分的試驗驗證。完善的放電保護(hù)設(shè)計，可有效防止由于放電對電推進(jìn)系統(tǒng)正常工作帶來的影響，是保證電推進(jìn)系統(tǒng)完成在軌任務(wù)，提高系統(tǒng)可靠性和壽命的重要手段。

（References）

［1］Hitoshi Kuninaka，Kazutaka Nishiyama，Yukio Shimizu，et al.Flight status of cathode-less microwave discharge ion engines onboard Hayabusa Asteroid Explorer，AIAA 2004-3438［C］／／40th AIAA／ASME／SAE／ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit；Fort Lauderdale.Washington D.C.：AIAA，2004

［2］張?zhí)炱?，唐?？?，田華兵，等.電推進(jìn)航天器的特殊環(huán)境及其影響［J］.航天器環(huán)境工程，2007，24（2）：88-94 Zhang Tianping，Tang Fujun，Tian Hubing，et al.The special environment of a spacecraft with electric propulsion and its effects［J］.Spacecraft Environment Enginering，2007，24（2）：88-94（in Chinese）

［3］李林凌，劉偉，趙爍.電推進(jìn)系統(tǒng)空間試驗技術(shù)研究［J］.航天器工程，2014，23（3）：126-132 Li Linling，Liu Wei，Zhao Shuo.Study on space test of electric propulsion system［J］.Spacecraft Engineering，2014，23（3）：126-132（in Chinese）

［4］T Ozaki.In orbit operation of 20mN class Xenon ion engine for ETS-Ⅷ，IEPC 2007-84［C］／／30th International Electric Propulsion Conference. Washington D.C.：AIAA，2007

［5］J Brophy，C Garner，S Mikes.Dawn ion propulsion system-initial checkout after launch，AIAA 2008-4917［C］／／44th AIAA／ASME／SAE／ASEE Joint Propulsion Conference ＆ Exhibit. Washington D.C.：AIAA，2008

［6］Charles E，Gainer D，Rryman John R，et al.The dawn of Vesta science，IEPC-2011-326［C］／／34th International Electric Propulsion Conference. Washington D.C.：AIAA，2011

［7］Neil Wallace，Peter Jameson，Christopher Saunders.The GOCE ion propulsion assembly-lessons learnt from the first 22 months of flight operations，IEPC-2011-327［C］／／34th International Electric Propulsion Conference.Washington D.C.：AIAA：2011

［8］Michael Boss，F(xiàn)rank Herty，Kurt Rogalla，et al.Generic high voltage power module for electrical propul-sion，IEPC-2005-278［C］／／29th International Electric Propulsion Conference.Washington D.C.：AIAA：2005

［9］Matthias Gollor，Michael Boss，F(xiàn)rank Herty，et al.Generic High Voltage Power Supplies（HVPS）with optimum efficiency and multi-range，IEPC-2007-021［C］／／／30th International Electric Propulsion Conference.Washington D.C.：AIAA，2007

［10］Luis R Pi?ero，Mark Hopson，Philip C Todd，et al.Performance of the NEXT engineering model power processing unit，AIAA 2007-5214［C］／／43rd AIAA／ASME／SAE／ASEE Joint Propulsion Conference ＆Exhibit.Washington D.C.：AIAA，2007