8. CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI
8.1 Conclusioni
Nel corso della presente tesi è stato studiato e progettato il neutralizzatore per un motore SPT da 5 kW. A tale scopo è stato elaborato un modello numerico della zona dell’orifizio di un neutralizzatore che, insieme al modello della zona interna del catodo precedentemente sviluppato a Centrospazio, ha permesso di avere una descrizione completa del plasma in uscita dal neutralizzatore.
Il modello della zona dell’orifizio ha permesso di analizzare le proprietà del plasma in tale zona e di verificare l’influenza della geometria del foro sulle prestazioni del neutralizzatore. In generale si è osservato che la presenza dell’orifizio comporta un notevole aumento del grado di ionizzazione del plasma a fronte di una piccola caduta di potenziale e che quindi è utile per incrementare le prestazioni del catodo cavo.
Il lavoro è poi proseguito con il dimensionamento del catodo condotto sulla base dei risultati del modello dell’orifizio e di relazioni semi-empiriche reperite in letteratura. Le dimensioni più critiche ai fini delle prestazioni sono risultate quelle dell’inserto e quelle dell’orifizio. Particolare attenzione è stata posta nei riguardi del dimensionamento termico del dispositivo che è stato poi verificato con simulazioni ANSYS. In particolare si è riscontrata l’importanza della presenza dello schermo radiativo intorno al corpo del riscaldatore.
Attualmente il neutralizzatore è in costruzione presso la Semicon e la sua consegna è prevista entro la fine del 2003.
Studio di un neutralizzatore per un motore ad effetto Hall da 5 kW
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8.2 Sviluppi futuri
In primo luogo è prevista la prova del neutralizzatore progettato nell’ambito di questa tesi sia nella configurazione a diodo utilizzando una piastra anodica, sia in accoppiamento al motore SPT da 5 kW sviluppato al Centrospazio. La fase di test sarà utile per confermare i criteri di progettazione seguiti o per suggerire eventuali modifiche. Particolare attenzione dovrà essere posta nei confronti delle prestazioni del riscaldatore.
I risultati sperimentali (caratteristica elettrica, temperatura del catodo, portata) serviranno anche per la verifica del modello numerico della zona dell’inserto e dell’orifizio e potranno suggerire eventuali modifiche dello stesso.
Inoltre la simulazione numerica dovrà proseguire con lo studio della scarica tra catodo e keeper nella fase di accensione del neutralizzatore, e tra neutralizzatore ed anodo (piastra anodica o motore) durante il funzionamento a regime.
