空心陰極是離子發動機的心臟，其壽命直接決定離子發動機系統的壽命。目前，國際上離子發動機的地面驗證壽命已經從10000h擴展到30000h,飛行驗證已經達到16000h。針對我國15年壽命的通訊衛星南北位置保持的使命，在考慮備份的情況下, 空心陰極壽命可靠壽命應該達到10000h以上。在實驗研究的基礎上，進行空心陰極壽命預測,并根據預測結果優化研制方案，可較大幅度降低空心陰極研制成本，提高研制效率。本文結合蘭州物理研究所3500h空心陰極壽命實驗結果,對空心陰極壽命進行了預測研究。
空心陰極的發射體采用LaB6材料制成。發射體內徑2mm, 長度8mm,外徑4mm。LaB6的突出特點是抗中毒能力強，其抗中毒閾值比傳統的鋇鎢陰極高2~3個數量級。LaB6在600℃以下，不會與空氣發生反應，可長期在大氣環境中儲存。基于以上特點，LaB6空心陰極應用于離子發動機可帶來兩方面益處，其一，可降低對離子發動機工質純度的要求，其二，可大幅放松離子發動機儲存對環境的要求。因此，LaB6空心陰極已經引起國內外的重視。
第一，因LaB6發射體尺寸較小，且其熱導率很高，故假設整個發射體的表面溫度均勻, 各點電流發射密度相同；
第二，因本試驗中采用的工質氣體Xe純度高達99.9995%，假設工質氣體與陰極各零部件不發生化學反應；
第三，因空心陰極放電電壓在30V以下，產生的Xe離子能量不超過30eV, 不會對發射體產生濺射，因此，假設蒸發是發射體損耗的唯一途徑；
第四，根據3500h空心陰極壽命試驗的結果，發射體是壽命試驗中變化最明顯的零件，因此，假設發射體壽命是制約空心陰極壽命的首要因素;
第五，根據LaB6材料的電子發射原理，LaB6蒸發損耗的過程與發射體表面更新過程完全同步，因此，假設直至發射體損耗殆盡，發射體壽命才終止。
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