各位朋友大家好，今天我们一起探讨一下霍尔推进器的工作原理。在我准备写这篇文章之前，我自己对或传感器的原理也并不了解。但是为了写这篇文章呢，我阅读了很多的资料，基本上把这个原理搞明白了。今天就和大家分享一下。这个图是从一九九五年到二零零七年的霍尔推进器，当然这都比较早了，已经十几年之前的，现在肯定有更功率更大的了。这里开始的是300V~4.5A的电流到07年的是20A的电流，因此它的推力应该增长了好几倍，现在肯定可能更高，电流也会更大，它的推力可能会有比较大的增长。

今天主要是从原理上给大家介绍，从这个角度上说，它的结构没有发生大的变化，下面这个图更加清晰一点。我们把这个实物图和这个示意图结合在一起给大家介绍一下它的结构，然后再讲它的原理。从原理上讲，它的结构是非常简单的，中间是一个圆柱体，然后是一个环形的槽就像一个水桶一样，中间的这个圆柱体实际上就是一个电磁线圈，它的目的就是产生一个磁极，不管是N极还是S极，那么这个外面的这个环形的这个罩里面有多个电磁线圈。这种机构在通电之后呢，就形成了一个半径方向的电磁场，在这个环形槽的底部主要有两部分：一个是它有很多的小孔，这个小孔用来释放推进剂的，目前呢主要用的推进剂是氙气，我们都知道氙灯，就是那个人造小太阳，打开以后非常亮的。为什么用氙气呢？因为这个氙原子它比较容易电离。在这个地方的应用呢，主要原因是一个是氙原子比较容易电离。第二个呢，氙原子电离之后产生的离子质量比较大，这样他的惯性推力都比较大。

然后在这个底部呢，这里没有画出来，还有一个阳极刚才前面那个示意图里面不是说了有300V电压嘛，对吧？这个300V就是指这个这个底部的阳极和外面的这个这个像看着灯一样的阴极之间的电压，中间这个内侧都是绝缘体。因此在这个槽底部的正极和在这个外部的负极通电之后，它会形成一个回路，而且形成了在这个环形区域内的点唱，并且这个电场基本上是轴向的。而我们刚才介绍的这个磁场它是径向的，因此它这两个电场和磁场是相互垂直的关系，在正负极直接通电之后，那么电子就从负极流出，这个环形的区域我们把它叫做环形的推进槽或者放电槽。在正负极通电之后电子从阴极流出，那么进入这个槽的时候呢，这个电子会受到这个径向磁场作用发生偏转，它是螺旋形的往前走的，最后到这个阴极。因此在这个过程中，电子会和很多从底部释放的疝气的原子发生碰撞，使这个疝气发生电离，氙气电离的时候就变成了离子和电子。强大的作用下氙离子被加速往外面飞，虽然在飞行的过程中，氙离子也会受磁场的作用，但是氙离子的质量比较大，惯性比较大，氙离子受磁场的影响非常少，飞出去以后他会带走和他自己数量一样的从阴极产生的一部分电子。

氙气电离之后它生成了部分电子会受到正极的吸引，这部分电子在往正极飞行的过程中同样会受到这个镜像磁场的作用，因此它也是环形的，往正极运动。在这个电子往正极运动的过程中和氙气的原子发生碰撞又是氙气的原子发生电离，这种电离程度是非常高的，能够甚至能够达到百分之九十九。因为正负极之间它是一个环路，从负极出来的电子数量和从正极系数的电子数量是一样的。这样才是一个回路嘛。因此他从这里电离了多少电子出来，这里也就要带走多少电子。所以说他这个电子的数量和离子的数量是一样的。所以说这个霍尔推进器的推进动力是来自于这个离子，并不是霍尔，这个效应实际上只不过霍尔效应呢让这个氙气电离的更加充分，所以我们就知道把这种类型的推进器叫霍尔推进器，有点名不符实，应该把它叫做离子推进器更加准确，实际上霍尔推进器本身它就属于离子推进器的一部分。

下图中在这个测试中的霍尔推进器中间，特别亮的就是气体电离之后产生的亮光就跟我们的原理一样。离子在这个推进器比较远的时候又和电子中和变成了气体。因此从负极出来以后，在的磁场作用下，它环形的运动。你想正极在这个过程中呢。从正极喷射出来的氙气就被电子电离，产生离子，离子又在这个正负极之间的强大磁场作用下加速。这个速度能够达到十几公里每秒甚至几十公里每秒，因此速度很高，从而产生一个反作用力，产生推力。因为在外太空尽管它产生的推力非常小，但是这个飞行器处于一直不断的加速过程中，因此它的速度会越来越高。