【宇宙】小惑星探査機「はやぶさ2」、2014年打ち上げ/ドラマチックにならない旅目指す…JAXAat SCIENCEPLUS
【宇宙】小惑星探査機「はやぶさ2」、2014年打ち上げ/ドラマチックにならない旅目指す…JAXA - 暇つぶし2ch739:名無しのひみつ
11/06/24 22:15:52.16 NFGe70og
この際だから、自分の理解の確認のために図解して説明してみよう。
下の図は、イオンエンジンの格子電極を横から見た図。
(等幅フォントにすること!文字化けしてたらすまない)

正電極に対してキセノンイオンには斥力が働くが、正電極の格子の穴の部分から
負電極が見えるので、この部分ですり鉢状に電位が下がり陽イオンに対して下向きの力が加わる。
この力で正電極から陽イオンが飛び出すことができる。

正電極と負電極の電場の中で陽イオンは加速される。
ここで負電極に陽イオンがぶつかるのでは?と思うだろうが、負電極にも正電極と同心円状に
穴が開いている。図の様に「左右」に位置する負電極から同じ力で引っ張られるのだから、
陽イオンはまっすぐ下に落ち込んでいく。まぁ、スリングショット(パチンコ)の弾とゴム紐
の状態みたいなもんだ(Not 朝鮮玉入れ)。
これで十分な加速が得られれば、陽イオンは負電極から飛び出すことができる。

勢いで負電極から飛び出した陽イオンだが、そのままだと負電極に引っ張られるとその速度が
落ちてしまう。それ以前に、キセノンを陽イオン化して発生した電子を何処かに放出しないと、
機体そのものが帯電してしまう。そのため、その発生電子を中和器から放出し、陽イオンを
電気的に中和して、負電極に引っ張られない様にする。ってのが、イオンエンジンの仕組み。


↑  ↑  ↑   ↑  ↑  ↑
○  ○  ○   ○  ○  ○   ○:キセノンイオン
        ○           ●:電子
━━━┓ ↓ ┏━━━
++++++┃   ┃++++++ 正電極
━━━┛   ┗━━━
        ○       ↓
        ↓       ↓ 電位差1.5kV
        ↓       ↓
━━━┓     ┏━━━
ーーーーー┃ ←○→ ┃ーーーーー 負電極
━━━┛  ↓  ┗━━━
        ↓
        ↓  
            ┏━━
        ○←● ┃中和器 
        ↓   ┗━━
        ↓

        ◎   ◎:キセノン原子
        ↓
        ↓



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