Silnik Halla
Silnik Halla jest to silnik jonowy, w którym jony gazu są przyspieszane polem elektrostatycznym. Silnik ten był wykorzystywany do podtrzymywania orbity sond radzieckich. Najbardziej spektakularnym przykładem jego zastosowania była sonda SMART-1 o impulsie właściwym równym 1640 sekundom.
[edytuj] Budowa i zasada działania
Schemat zamieszczony obok przedstawia przekrój osiowy silnika. Zasadniczym elementem silnika jest komora w kształcie pierścienia. Na dnie komory znajduje się anoda będąca też dystrybutorem gazu. Paliwo (na przykład ksenon, krypton, cez) przedostaje się ze zbiornika przez otwory w anodzie (dowolnego rodzaju: dziurki, szparki, czasem anoda jest wykonywana z materiałów porowatych). W silnikach tego typu używa się przeważnie ksenonu ze względu na to, że jest nieaktywny chemicznie w otoczeniu wody i tlenu jak również ze względu na jego dosyć dużą masę atomową, niską energię jonizacji oraz duży przekrój czynny jonizacji. Atomy ksenonu ulegają jonizacji w wyniku zderzeń z elektronami już o energii 12.12 eV[1].
Między anodą a znajdującą się na zewnątrz katodą przyłożone jest stałe napięcie elektryczne o wartości z przedziału 200-500 V, a w specyficznych zastosowaniach może to byc nawet 600 V. Napięcie to przyspiesza jony w kierunku wylotu.
Cewki wewnętrzne, zewnętrzne oraz magnetowody kształtują pole magnetyczne tak by było radialne (prostopadłe do komory i do pola elektrycznego). Pole magnetyczne praktycznie nie wpływa na ruch jonów ze względu na ich dużą masę, ale wpływa znacznie na tor ruchu elektronów, elektrony w komorze poruszają się jak w przewodniku znajdującym się w poprzecznym polu magnetycznym (efekcie Halla). W wyniku tego elektrony nie podążają wprost do anody lecz krążą przez dłuższy czas w komorze, w wyniku czego w komorze znajduje się duża liczba elektronów o energii dostatecznej do jonizacji gazu.
Wyrzucane na zewnątrz jony są neutralizowane elektronami z katody w celu przeciwdziałania elektryzowaniu i w wyniku tego przyciągania jonów i silnika, które zmniejszałoby a nawet całkowicie likwidowało wytworzoną siłę ciągu.
