CC BY
36УДК 629.78.036.74
разработка и исследование работы безрасходного катода-компенсатора в составе стационарного плазменного двигателя
© щербина П.А.1, Сишко и.Б.1, титов М.ю.2, 2023
ЮОО «НПО Космос-СП» ул. Электрозаводская, 29, стр. 1, г. Москва, Российская Федерация, 107076,
e-mail: info@kosmos-sp.ru
2Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва (РКК «Энергия») ул. Ленина, 4А, г. Королёв, Московская обл., Российская Федерация, 141070,
e-mail: post@rsce.ru
Представлены предварительные результаты исследования применения термоэмиссионного безрасходного катода в качестве катода-компенсатора (КК) стационарного плазменного двигателя (СПД). Исследования обусловлены необходимостью создания КК для СПД при работе на иоде. Рассмотрены свойства различных эмиссионных материалов. В качестве безрасходного КК предложено использовать боридные и металлосплавные катоды. Представлена методика расчёта проволочного безрасходного КК, включающая выбор местоположения КК, его размеры и ток накала. Описана экспериментальная установка для испытаний стационар -ного плазменного двигателя с безрасходным КК. Приведены результаты огневой работы двигателя СПД-70 с безрасходным КК. В целом возможность стабильной работы СПД с безрасходным КК подтверждается. Отмечено, что прикатодное падение потенциала оказалось выше расчётного и составило 47В.
Ключевые слова: стационарный плазменный двигатель, катод-компенсатор, безрасходный термоэмиссионный катод.
development and operation study of gas-free cathode-compensator as part of the static plasma thruster
Shcherbina p.A.1, Sishko I.B.1, Titov M.Yu.2
ООО «NPO Kosmos-SP» 29, bld. 1, Elektrozavodskaya st., Moscow, 107076, Russian Federation, e-mail: info@kosmos-sp.ru
2S.P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia (RSC Energia) 4A Lenin st., Korolev, Moscow region, 141070, Russian Federation, е-mail: post@rsce.ru
Preliminary studies on using a thermionic gas-free cathode as a compensating cathode (CC) in a static plasma thruster (SPT) are presented. The study is due to the need to develop CC for SPT running on iodine propellant. Properties of various emission materials are discussed. Boride and metal-alloy cathodes are proposed to be used as a gas-free CC. A design procedure for wire type
EDN: WMDASM
ЩЕРБИНА П.А. СИШКО И.Б. ТИТОВ М.К
ЩЕРБИНА Павел Александрович — генеральный директор ООО «НПО Космос-СП», e-mail: pavel.shcherbina87@gmail.com
SHCHERBINA Pavel Aleksandrovich — CEO-CRO of NPO Kosmos-SP, e-mail: pavel.shcherbina87@gmail.com
СИШКО Иван Борисович — ведущий инженер ООО «НПО Космос-СП», e-mail: ivansishko@gmail.com
SISHKO Ivan Borisovich - Lead Engineer at NPO Kosmos-SP, e-mail: ivansishko@gmail.com
ТИТОВ Максим Юрьевич — кандидат технических наук, начальник сектора РКК «Энергия», e-mail: maksim.titov12@rsce.ru
TITOV Maksim Yurievich — Candidate of Science (Engineering), Head of Subdepartment at RSC Energia, e-mail: maksim.titov12@rsce.ru
gas-free CC is presented, including the CC location, dimensions and filament current. An experimental setup for testing SPT with a gas-free CC is described. Fire test results of SPT-70 thruster with a gas-free CC are presented. Possibility of SPT with gas-free CC stable operation is generally verified. It is noted that the cathode potential drop happened to be higher than the design value and amounted to 47 V.
Key words: static plasma thruster, cathode-compensator, gas-free thermionic cathode.
.
Введение
В настоящее время актуальной является разработка стационарных плазменных двигателей (СПД) на альтернативных рабочих телах. Традиционным рабочим телом для СПД является газ ксенон. По причине высокой стоимости ксенона разработчики электроракетных двигателей ищут ему замену [1-3]. Достойной альтернативой ксенону может быть иод. СПД на иоде имеют тяговые и удельные характеристики, близкие к характеристикам, полученным при работе на ксеноне. Иод на несколько порядков дешевле и является более доступным [4, 5].
Ксенон — инертное вещество, иод же, напротив, является сильным окислителем и неизбежно воздействует на элементы конструкции СПД. Наиболее остро стоит вопрос обеспечения стойкости катода-компенсатора (КК) двигателя к воздействию иода. Экспериментальная наработка анодного блока двигателя на иоде достигла более тысячи часов [6], а применяемые дуговые (газоразрядные) полые КК работают на иоде всего несколько десятков часов [6, 7]. Тонкостенные металлические элементы КК, элементы из эмиссионного материала, работая при высоких температурах, подвергаются окислению иодом, что приводит
к ухудшению характеристик КК и его выходу из строя.
Приемлемым может считаться создание двигательной установки с двумя системами хранения и подачи рабочего тела, в которой первая — с иодом для анодного блока, а вторая — с ксеноном для КК [8]. Более интересным решением является применение безрасходного термоэмиссионного катода, не требующего прокачки через него газа [9]. Применение безрасходного катода-компенсатора (БКК) является интересным и с научной, и с практической точки зрения. С одной стороны, в открытой литературе сведения об исследовании работы СПД с БКК не представлены, с другой — применение БКК позволяет исключить затраты рабочего тела, не дающие вклад в тягу двигателя.
При выполнении работы авторы ставили цель выяснить, является ли принципиально возможным использование БКК в СПД. В статье представлены результаты расчёта БКК и результаты испытаний двигателя СПД-70 с БКК.
1. Выбор материала катода
Безрасходные термоэмиссионные катоды широко применяются в электровакуумных приборах [10]. В таблице приведены характеристики основных типов таких катодов. Проведём анализ их свойств и выберем наиболее подходящий тип для применения в качестве БКК СПД.
Оксидные, металлооксидные, металло-пористые катоды обладают низкой работой выхода и относительно низкой рабочей температурой, однако требуют активации, неустойчивы к отравлению и, соответственно, для них нужны особые условия хранения [10].
Металлические катоды из тугоплавких металлов, таких как вольфрам, тантал, ниобий, обладают высокими работой выхода и температурой работы, что является их главными недостатками. К преимуществам стоит отнести отсутствие необходимости активации, стойкость к отравлению и низкую стоимость.
У боридных катодов работа выхода и рабочая температура относительно невысокие, они не требуют активации, устойчивы к отравлению и стойки к агрессивным средам. Эмиттеры из ЬаБ6 используются в газоразрядных полых катодах-компенсаторах СПД.
Металлосплавные катоды обладают теми же свойствами, что и боридные, но по сравнению с ними имеют более высокую плотность тока, увеличенный срок службы и более простой способ изготовления [11]. Катоды из сплава иридия с лантаном или церием обладают лучшими рабочими характеристиками по сравнению и с оксидными, и с металло-пористыми катодами, и к тому же не требуют активации. Недостатками металлосплавных катодов являются сложность их изготовления и высокая стоимость.
Основные характеристики эмиттеров [1012]
Тип катода Рабочая температура, К Плотность тока, А/см2 Ресурс, ч Работа выхода, эВ Активация Устойчивость к отравлению
Оксидный (БаО, Ба8г02) 1 000...1 100 25 1104 1,1.1,4 да нет
Металлооксидный (№+Ба0+0а0+8г0) 1 323 0,5.2,0 (3.8)104 1,5.1,6 да нет
Металлопористый катод ^+ВаО +А1203) 1 320.1 470 20 (3.5)104 2,1 да нет
Металлический (^ Та, №) 2 300.2 900 15 (3.5)104 4,54 нет да
Боридный (ЬаБ6, СеВ6) 1 100.2 073 до 50 7-103 2,6.2,7 нет да
Металлосплавный (Тг2Ьа, 1г5Се) 1 300.1 900 до 150 более 1104 2,7 нет да
Ввиду высокой плотности тока и стойкости к отравлению, боридные и металлосплавные катоды представляют наибольший интерес для применения в качестве БКК СПД. Конструкция БКК на основе борид-ных и металлосплавных катодов по сложности может быть сопоставима с конструкцией газоразрядных полых катодов, поэтому для исследования принципиальной возможности работы СПД с БКК можно применить металлический катод. В простейшем виде такой катод представляет собой проволоку из вольфрама, нагрев которой до температуры значительной термоэмиссии осуществляется за счёт пропускания электрического тока. В настоящей работе используется именно такой катод.
2. расчёт Бкк
2.1. определение расположения Бкк в пространстве
Пространственное положение БКК определяет энергетические затраты на транспортировку электронов от катода в ускорительный канал двигателя. Прикатодное падение потенциала — параметр, характеризующий данные энергетические затраты — связано с концентрацией плазмы в окрестности катода и плотностью электронного тока с поверхности катода следующей формулой [13]:
т
и = —
и 2 е3
А 1 V
е
\ г У
(1)
где Uк — прикатодное падение потенциала, В; e = 1,640-19 Кл — заряд электрона; me = 9,1-10-19 кг масса электрона; ]е плотность электронного тока с поверхности катода, А/м2; п. — концентрация плазмы (ионов), 1/м3.
Из формулы (1) следует, что для того, чтобы U было минималь-
к
ным при заданном токе эмиссии, концентрация плазмы должна быть максимальной.
Прикатодное падение потенциала также влияет на ресурс БКК. Ионы, ускоряясь в прикатодном падении потенциала, бомбардируют БКК и тем самым распыляют его. Для вольфрама пороговая энергия распыления составляет ~30-35 В [14], поэтому для обеспечения продолжительной работы БКК необходимо выбрать для него такое местоположение в окрестности струи двигателя, при котором Ц , в соответствии с формулой (1), не будет превышать 30 В.
Плотность тока термоэлектронной эмиссии рассчитаем по формуле Ричард-сона-Дешмана [15]:
] = АТ2 ехр
еф
кт
(2)
где А = 1,2106 А/(м2-К2) — постоянная Ричардсона-Дешмана; Т — температура, К; ф = 4,54 эВ — работа выхода для вольфрама; к = 1,38-10-23 м2-кг/(с2-К) постоянная Больцмана.
Примем рабочую температуру БКК равной 2 700 К, тогда, в соответствии с формулой (2), плотность электронного тока составит 3,0104 А/м2.
На рис. 1 приведено экспериментально полученное распределение концентрации плазмы (ионов) в струе двигателя СПД-70 [16]. С учётом вычисленной плотности электронного тока расчётное значение Ц составит 30 В при концентрации плазмы 5,8-1016 1/м3. На рис. 1 такой концентрации ионов соответствует, например, точка с координатами 2 = 0,090 м, г = 0,067 м. Примем эти координаты как искомое место расположения БКК.
симметрии двигателя Рис. 1. Линии равной концентрации ионов в струе двигателя СПД-70 [16]
2.2. Расчёт размеров БКК
Для проволочного БКК данный расчёт представляет собой определение длины проволоки, площади поверхности которой достаточно для обеспечения необходимого тока термоэлектронной эмиссии. Будем считать, что ток эмитируемых с поверхности БКК электронов должен быть не меньше разрядного тока двигателя, тогда для БКК из проволоки круглого сечения
I =
5
ББК
где 5ббк — площадь поверхности проволоки круглого сечения, м2; dББК диаметр проволоки, м.
Площадь проволоки определяется по следующей формуле:
5 =
ББК
Л
Л
где Ie — ток электронов с поверхности БКК, А; 1р — ток разряда двигателя, А.
При разрядном токе 2,1 А и БКК из проволоки 0 0,15 мм получим минимальную необходимую длину БКК, равную 0,149 м.
2.3. Расчёт тока накала БКК
Нагрев БКК осуществляется за счёт джоулева тепла. Проведём расчёт тока накала (электрического тока, пропускаемого через проволоку), необходимого для нагрева БКК до температуры 2 700 К.
Уравнение баланса мощностей имеет следующий вид:
P = 2Р ,
эл тепл'
где Pэл — электрическая мощность постоянного тока, Вт; 2Р — сумма тепловой
тепл
мощности, отводимой от БКК, Вт.
Электрическая мощность тока накала
P = PR,
эл н '
(3)
где 1н — ток накала, А; R — электрическое сопротивление, Ом.
Пренебрегая потерями тепла за счёт теплопроводности (БКК установлен на тепловых развязках), тепловая мощность, отводимая от БКК, определяется
только мощностью излучения Р . В соот-
изл
ветствии с законом Стефана-Больцмана:
2р = p = вс5ббк(г4 - г4 ),
тепл изл ЬЬК^ окр''
(4)
где в = 0,39
степень черноты для
вольфрама; с = 5,6710-8 Вт/(м2-К4) — постоянная Стефана-Больцмана; Токр — температура окружающей среды, К.
Электрическое сопротивление вольфрамовой проволоки при 2 700 К
R =
р1
5
[1 + а(2 700 К - Гокр)],
где р = 0,055 Ом^мм2/м — удельное сопротивление вольфрама при Гокр = 293 К; £сеч — площадь поперечного сечения проволоки, м2; а = 5510-4 1/К — температурный коэффициент сопротивления вольфрама.
Приравняв формулы (3) и (4) и подставив известные переменные, получим искомое значение тока накала БКК, равное 3,5 А.
3. Описание эксперимента
3.1. Используемое оборудование
Экспериментальные исследования проводились на стенде РКК «Энергия» [17]. При испытаниях использовался тяговый модуль разработки АО «ОКБ «Факел». В состав тягового модуля входили электроракетный двигатель СПД-70 и блок газораспределения (БГР).
Блок газораспределения предназначен для распределения газа, поступающего из системы хранения и подачи (СХП), в анодный блок и катод-компенсатор (штатный полый катод) двигателя СПД-70. Пневматическая схема БГР представлена на рис. 2.
СХП, предназначенная для хранения и непрерывной подачи ксенона на вход в БГР, включала в себя баллон высокого давления с ксеноном и редуктор высокого давления с манометрами.
Схема электропитания СПД-70 с БКК представлена на рис. 3. Для включения двигателя и поддержания его работы использовались следующие источники питания постоянного тока:
• источник питания разряда (400 В, 5А);
• источник питания поджига (80 В, 5 А);
• источник питания накала штатного полого катода (50 В, 20 А);
е
Р
• источник питания БКК (30 В, 15 А);
• источник питания катушек намагничивания двигателя (10 В, 5 А).
Рис. 2. Пневматическая схема подачи ксенона в двигатель СПД-70: СХП — система хранения и подачи топлива; БГР — блок газораспределения; КУ1-КУ3 — электроклапаны; ТД — термодроссель; К1, К2 — штатные катоды-компенсаторы; А — анодный блок (рисунок создан авторами)
Рис. 3. Электрическая схема подключения СПД-70 с безрасходным катодом-компенсатором (БКК): ЦКЗ — напряжение катод-земля; ИПП — источник питания поджига; ЭП — электрод поджига; К1 — штатный катод-компенсатор; ИПН — источник питания накала; ИПК — источник питания катушек намагничивания; КН — катушки намагничивания; ИПР — источник питания разряда; ИПБКК — источник питания БКК (рисунок создан авторами)
3.2. Алгоритм включения СПД
Включение СПД с БКК принципиально отличается от включения СПД с газоразрядным полым катодом. Вытягивание электронов с БКК в газоразрядный канал двигателя происходит фактически в вакуумном режиме и поэтому требует достаточно высоких напряжений (более 1 кВ). В данной работе запуск СПД осуществлялся с штатным полым катодом с последующим переключением на БКК. Последовательность работы следующая:
• подача ксенона в двигатель;
• запуск двигателя с штатным полым катодом;
• включение накала БКК и нагрев БКК до рабочей температуры;
• подключение БКК к цепи питания разряда (подача на БКК отрицательного потенциала источника питания разряда);
• отключение штатного полого катода.
После отключения штатного полого
катода весь разрядный ток двигателя «перезамыкается» на БКК, и двигатель работает в режиме с БКК.
3.3. Результаты испытаний СПД-70 с БКК
Запуск двигателя осуществлялся с штатным полым катодом с выходом на следующий рабочий режим: расход ксенона 2,5 мг/с; разрядное напряжение 315 В; разрядный ток 2,1 А; ток катушек намагничивания 2,1 А.
Через 20 мин стабильной работы двигателя со штатным полым КК был осуществлён переход на БКК. На рис. 4 приведены осциллограммы разрядного тока и тока накала БК. Можно выделить несколько характерных точек и участков, характеризующих процесс перехода на БКК:
0 с — начало осциллограммы, прошло 20 мин работы с штатным полым катодом;
160 с — отключение подачи ксенона в расходный катод;
160...300 с — нестабильная работа двигателя, сопровождавшаяся интенсивными колебаниями разрядного тока;
300 с — увеличение тока накала БКК до 3,65 А;
с 310-й с — устойчивая работа двигателя с БКК.
Рис. 4. Осциллограмма тока разряда и тока накала БКК: — ток разряда; — ток накала (рисунок
создан авторами)
Рис. 5. Работа
1 — БКК; 2 штатный полый
По осциллограмме видно, что расчётное значение тока накала БКК меньше минимально необходимого для стабильной работы двигателя. При значении тока накала 3,5 А наблюдаются интенсивные колебания разрядного тока, которые исчезают после увеличения тока накала до 3,65 А. До увеличения тока накала при-катодное падение потенциала (параметр иКЗ на рис. 3) скачкообразно изменялось в диапазоне 30...197 В, затем оно ста- 4 билизировалось на уров не (47±2) В и оставалось неизменным на протяжении последующей работы двигателя.
Разница между расчётным значением тока накала БКК и необходимым для стабильной работы двигателя составляет 4%, что можно считать хорошей точностью для расчёта. Однако в области высоких температур, в соответствии с формулой (2), незначительное увеличение температуры приводит к существенному увеличению плотности эмиссионного тока. Для рассматриваемого БКК току накала 3,65 А соответствует температура 2 765 К (расчётное значение) и плотность эмиссионного тока 5,0-104 А/м2, т. е. при увеличении тока накала всего на 4% плотность электронного тока увеличивается в 1,7 раз.
Экспериментально полученное значение прикатодного падения потенциала (47 В) больше порога распыления материала БКК (~30-35 эВ), поэтому ожидается существенное распыление БКК и низкий ресурс. Превышение расчётного значения прикатодного падения потенциала могло быть вызвано, в соответствии с уравнением (1), увеличением плотности эмиссионного тока при одинаковой концентрации ионов, а также отличием концентрации плазмы в окрестности БКК от используемого значения при расчёте.
На рис. 5 представлена фотография работы СПД-70 с БКК.
Двигатель был выключен через 30 мин работы с БКК.
СПД-70 с безрасходным катодом-компенсатором (БКК):
кронштейн для крепления БКК; 3 — анодный блок; катод-компенсатор (фото сделано авторами)
Заключение
Решением проблемы применения в СПД катода-компенсатора, стойкого к воздействию иода (при использовании иода в качестве рабочего тела двигателя), может быть переход от полых газоразрядных катодов к безрасходным термоэмиссионным. В случае применения последних отсутствует прокачка иода через конструкцию катода и исключается негативное воздействие иода на внутренние элементы катода, приводящее к его разрушению.
Анализ свойств эмиссионных материалов показывает, что, с точки зрения плотности эмиссионного тока и стойкости к отравлению, для применения в качестве БКК в СПД целесообразно рассматривать боридные и металло-сплавные катоды.
Экспериментально подтверждена возможность работы СПД с БКК. Критическим вопросом при применении БКК может быть обеспечение стойкости к распылению и высокого ресурса катода.
Дальнейшие исследования должны быть направлены на обеспечение запуска СПД с БКК, исследование влияния расположения БКК и режима работы двигателя на ресурс БКК из различных эмиссионных материалов, исследование стойкости БКК к воздействию иода.
Авторы статьи выражают благодарность Лобаню Б.М. за всестороннюю помощь в организации и проведении экспериментальных работ, Горбунову К.С. -
за материально-техническую поддержку, Шиповскому А.В. — за автоматизацию системы измерений, а также Лиштаеву С.А. -за участие в проведении экспериментов.
Список литературы
1. Szabo J., Robin M., Duggan J., Hofer R. Light metal propellant Hall thrusters // Proc. of 31st International Electric Propulsion Conference, September 20—24, 2009, Ann Arbor, Michigan, USA, IEPC-2009-138. 12 p.
2. Tirila V.-G, Hallock A., Demaire A., Ryan C. The investigation of alternative solid propellants in Hall thrusters // Proc. of 7th Edition of the Space Propulsion Conference, Virtual conference. 2021. 12 p.
3. Munro-O'Brien T.F., Ryan C.N. Performance of a low power Hall effect thruster with several gaseous propellants // Acta Astronautica. 2023. V. 206. P. 257-273. URL: http://dx.doi.org/ 10.1016/j.actaastro.2023.01.033 (accessed 03.04.2023).
4. Островский В.Г., Смоленцев А.А., Соколов Б.А., Черашев Д.В. Электроракетная двигательная установка на основе двигателей с замкнутым дрейфом электронов на иоде // Космическая техника и технология. 2013. № 2. С. 42-52. EDN: SPEABL
5. Зараковский А.И., Румянцев А.В. Использование газообразного иода в качестве рабочего тела для стационарных плазменных двигателей // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Сер.: Физико-математические и технические науки. 2016. Вып. 1. С. 66-71. URL: https://journals.kantiana.ru/ vestnik/3065/8640/ (accessed 03.04.2023).
6. Benavides G.F., Kamhawi H, Mackey J.A., Haag T.W., Costa G.C. Iodine Hall-effect electric propulsion system research, development, and system durability demonstration // Proc. of Joint Propulsion Conference, July 9-11, 2018, Cincinnati, Ohio, USA. 22 p. URL: https://ntrs.nasa.gov/ api/citations/20180006102/downloads/ 20180006102.pdf (accessed 03.04.2023).
7. Thompson S, Farnell C., Farnell S, Williams D, Chandler J., Williams J. Evaluation of iodine compatible cathode configurations // Proc. of 36th International Electric Propulsion Conference, September 15-20, 2019, Vienna, Austria, IEPC-2019-768, 21 p. URL: http://electricrocket.org/2019/ 768.pdf (accessed 03.04.2023).
8. Benavides G., Kamhawi H., Mackey J, Haag T. Démonstration of a 600 watt hybrid iodine-xenon electric propulsion system. GRC-E-DAA-TN55166. URL: https://ntrs. n asa.gov/api/citation s/20180004 736/ downloads/20180004736.pdf (accessed 03.04.2023).
9. Клименко Г.К., Коновалова А.И., Ля-пин А.А., Островский В.Г., Сишко И.Б., Щербина П.А. Исследование возможности создания безрасходного катода-компенсатора электроракетного двигателя // Известия РАН. Энергетика. 2018. № 2. С. 93-97. EDN: YWSMLA
10. Кудинцева Г.А., Мельников А.И., Морозов А.В., Никонов Б.П. Термоэлектронные катоды. М.-Л.: Энергия, 1966. 368 с.
11. Шикова Т.Г. Технология и оборудование производства изделий электронной техники: учебное пособие. Иваново: Ивановский государственный химико-технический университет, 2003. С. 4-15.
12. Дюбуа Б.Ч., Королёв А.Н. Современные эффективные катоды (К истории их создания на ФГУП «НПП «Исток») // Электронная техника. Сер.1: СВЧ-техника. 2011. № 1(508). С. 5-24. EDN: NSHUBZ
13. Морозов А.И. Введение в плазмо-динамику. М.: Физматлит. 2006. 576 с.
14. Плешивцев Н.В. Катодное распыление. М.: Атомиздат, 1968. 347 с.
15. Добрецов Л.Н., Гомоюнова М.В. Эмиссионная электроника. М.: Наука, 1966. 564 с.
16. Определение влияния струи плазмы электроракетного тягового модуля КА «Ямал» на системы и агрегаты аппарата с целью прогнозирования его эффективности при длительной работе: техническая справка / Под руководством Л.А. Латышева. Договор подряда № 2121/КС/07 от 01.09.1997. 42 с.
17. Соколов Б.А., Щербина П.А., Сишко И.Б., Шиповский А.В., Ляпин А.А., Коновалова А.И. Экспериментальные исследования стационарного плазменного двигателя на иоде // Космическая техника и технологии. 2019. № 2(25). С. 81-90. EDN: RJCKUB
Статья поступила в редакцию 24.11.2022 г. Окончательный вариант — 04.04.2023 г.
References
4. Ostrovskiy VG, Smolentsev AA, Sokolov BA, Cherashev DV. The electric rocket propulsion system based on iodine thrusters with closed drift of electrons. Space Engineering and Technology. 2013; 2: 42-52. Available from: https://elibrary.ru/speabl (accessed 03.04.2023) (in Russian).
5. Zarakovskii AI, Rumyantsev AV. Ispol'zovanie gazoobraznogo ioda v kachestve rabochego tela dlya statsionarnykh plazmennykh dvigatelei [Use of iodine gas as a propellant for static plasma thrusters]. Bulletin of I.Kant Baltic Federal University. Ser.: Physical, mathematical and engineering science. 2016; 1: 66-71. Available from: https://journals.kantiana.ru/vestnik/3065/8640/ (accessed 03.04.2023) (in Russian).
9. Klimenko GK, Konovalova AI, Lyapin AA, Ostrovsky VG, Sishko IB, Shcherbina PA. Reseach of possible creation gasless cathode-compensator electric propulsion. Proceedings of RAS. Power Engineering. 2018; 2: 93-97. Available from: https://elibrary.ru/ywsmla (accessed 03.04.2023) (in Russian).
10. Kudintseva GA, Melnikov AI, Morosov AV, Nikonov BP. Termoelektronnye katody [Thermionic cathodes]. Moscow, Leningrad: Energia; 1966 (in Russian).
11. Shikova TG. Tekhnologiya i oborudovanie proizvodstva izdelii elektronnoi tekhniki [Manufacturing technique and equipment for electronic technology products]: tutorial. Ivanovo: Ivanovo State Chemical-Technical University, 2003. P. 4-15 (in Russian).
12. Djubua BCh, Korolev AN. Modern effective cathodes (to the history of their creation in FSUE RPC ISTOK). Elektronnaya tekhnika [Electronic technology]. 2011; 1(508): 5-24. Available from: https://elibrary.ru/nshubz (accessed 03.04.2023) (in Russian).
13. Morozov AI. Vvedenie v plazmodinamiku [Introduction to plasma dynamics]. Moscow: Physmatlit; 2006 (in Russian).
14. Pleshivtsev NV. Katodnoe raspylenie [Cathode sputtering]. Moscow: Atomizdat; 1968 (in Russian).
15. Dobretsov LN, Gomoyunova MV. Emissionnaya elektronika [Emission electronics]. Moscow: Nauka; 1966 (in Russian).
16. Opredelenie vliyaniya strui plazmy elektroraketnogo tyagovogo modulya KA "Yamal" na sistemy i agregaty apparata s tsel'yu prognozirovaniya ego effektivnosti pri dlitel'noi rabote [Determining the plasma plume load of the Yamal SC static plasma thruster on the spacecraft systems and assemblies with a view to predict its efficiency during long-term operation]: technical note. Under the supervision of L.A. Latyshev. Contract agreement No. 2121/KC/07 of 01.09.1997 (in Russian).
17. Sokolov BA, Shcherbina PA, Sishko IB, Shipovskiy AV, Lyapin AA, Konovalova AI. Experimental studies of iodine stationary plasma thruster. Space Engineering and Technology. 2019; 2(25): 81-90. Available from: https://elibrary.ru/rjckub (accessed 03.04.2023) (in Russian).
