Abstract
This work is devoted to an experimental investigation on conceptual design of dual consecutive stage micro plasma thruster (${\mu}PT$). Optimization study on the thruster configuration has been performed for various electrode gap distances from 1 mm to 2 mm and the hole diameter from 0.3 mm to 2 mm depending on desired operating conditions and corresponding nozzle design requirement. The operation of ${\mu}PT$ at low pressure from $10^{-1}$ Torr to $10^{-4}$ Torr and at various argon flow rates ranging from 5 sccm to 300 sccm has been studied to understand the physic of plasma and the gas dynamics in details. The specific impulse can reach up to 3000-4000 seconds at low power consumptions from 1 to 5 W. Image of exhaust plume from ${\mu}PT$ will be provided and electrical characteristics is also mentioned in this paper.
이단 마이크로 플라즈마 추력기 (${\mu}PT$)의 개념 설계를 위하여 실험적 연구가 수행되었다. 운전 조건 및 노즐의 설계조건에 따른 전극 간격 및 출구 면적의 변화에 대한 추력기의 성능 최적화 연구가 수행되었다. 운전 압력은 $10^{-1}$ Torr에서 $10^{-4}$ Torr의 진공 조건이며 아르곤 가스의 유량은 5 sccm에서 300 sccm에 대하여 추력기의 성능 검증 연구가 이루어 졌다. 소모전력 약 1 watt에서 5 watt의 운전 상태에서 약 3000에서 4000정도의 비추력이 예상된다. 마이크로 플라즈마 추력기에 의해 발생된 토출 제트의 사진 및 전기적 특성에 대한 결과를 포함하였다.