Physique des plasmas, sources et applications Propulsion ionique
Le département des Mesures physiques dispose à Palaiseau d'une chambre d'essais sous vide de grande dimension, avec une vitesse de
pompage de 7000 l/s, compatible avec les besoins des propulseurs à effet Hall sur lequel des mesures
optiques sont mises au point. Une balance de poussée (1 à 200 mN) a été installée dans le caisson B61
pour mesurer les performances des propulseurs en fonctionnement. Un caisson plus petit a été utilisé
pour tester les propulseurs de type FEEP (Indium, ARCS). Il a été lui aussi équipé d'une balance en 2004,
cette balance est capable de mesurer des poussées de 1 à 500 µN.
Des problèmes fondamentaux demeurent pour l'optimisation de ces propulseurs, comme les effets de divergence
de faisceau d'ions en sortie de SPT ou la consommation de neutres dans un FEEP auquels la spectroscopie
LIF, les balances de poussée et les diagnostics plasma permettront d'apporter les informations nécessaires
pour la définition de solutions.
L'effort de l'unité a porté sur les cartographies de mesure des composantes de la vitesse des ions Xe+
par décalage Doppler. Le profil de la vitesse axiale permet d'identifier la zone d'accélération, d'évaluer
l'intensité du champ électrique accélérateur et de valider ainsi les modèles physiques. En 2004, les premières
mesures d'émission sur des atomes d'indium ont été effectuées sur un FEEP (ARCS) installé dans le petit
caisson de Palaiseau. L'émission lumineuse des neutres en sortie de propulseur a été comparée à des
mesures de poussées réalisées simultanément :
Variation de poussée sur un test (bas)
et mesure d'émission pendant le même intervalle de temps (haut)
