Silnik Halla: Różnice pomiędzy wersjami

[[Plik:Wfm hall thruster.svg|400px|thumb|Schemat silnika Halla]]

'''Silnik Halla''' jest to jeden z rodzajów [[silnik jonowy|silnika jonowego]], w którym [[jon]]y gazu są przyspieszane [[Pole elektryczne|polem elektrycznym]]. Silniki tego typu są wykorzystywane do podtrzymywania właściwej orbity [[Sztuczny satelita|satelitów]], zmiany orbity oraz do eksploracji kosmosu. Najbardziej spektakularnym przykłademPrzykładem jego zastosowania był silnik PPS&nbsp;1350-G wykorzystany do napędzania [[Sonda kosmiczna|sondy]] [[SMART-1]]<ref>[http://www.snecma.com/-satellite-propulsion-.html?lang=en Strona na temat silnika Halla&nbsp;PPS-1350]</ref> o [[impuls właściwy|impulsie właściwym]] równym 1640 sekundom.

Schemat zamieszczony obok przedstawia przekrój osiowy silnika. Zasadniczym elementem silnika jest komora w kształcie pierścienia (może być to również komora cylindryczna). Na dnie komory znajduje się [[anoda]] będąca często również dystrybutorem gazu. Paliwo przedostaje się do komory silnika ze zbiornika przez otwory w anodzie o dowolnym kształcie (czasem anoda jest wykonywana z materiałów porowatych). Silniki tego typu używane w przestrzeni kosmicznej są zasilane praktycznie tylko [[ksenon]]em ze względu na to, że jest nieaktywny chemicznie w otoczeniu wody i [[tlen]]u, ma dosyć dużą [[Masa atomowa|masę atomową]], niską [[Energia jonizacji|energię jonizacji]] oraz duży [[Przekrój_czynny|przekrój czynny]] jonizacji. Atomy ksenonu ulegają [[Jonizacja|jonizacji]] w wyniku zderzeń z [[elektron]]ami już o energii 12 [[elektronowolt|eV]]<ref>[http://jila.colorado.edu/~avp/collision_data/electronneutral/ELECTRON.TXT Zbiór przekrojów czynnych dla różnych gazów stworzony przez A. V. Phelps]</ref>. Innymi paliwami rozważanymi do użycia w tego typu silnikach są [[krypton]], [[argon]], [[cez]], [[bizmut]], [[magnez]], [[cynk]], a ostatnio prowadzone są prace mające na celu sprawdzić możliwość użycia [[azot]]u i tlenu cząsteczkowego<ref>{{cytuj pismo | autor = L. Garrigues | tytuł = Study of a Hall effect thruster working with ambient atmospheric gas as propellant for low earth orbit missions | wydawca = Proc. 32nd International Electric Propulsion Conference, No. 11-142, The Electric Rocket Propulsion Society, Wiesbaden, Germany (2011) | url = http://erps.spacegrant.org/uploads/images/images/iepc_articledownload_1988-2007/2011index/IEPC-2011-142.pdf}}</ref>, co byłoby niewątpliwym plusem do zastosowania silników Halla na niskich orbitach [[Niska orbita okołoziemska|LEO]] ze względu na taki właśnie skład atmosfery na wysokości 250 km.

[[Elektromagnes|Elektromagnesy]]y lub [[magnes]]y stałe wewnętrzne, zewnętrzne oraz [[ekran magnetyczny|ekrany magnetyczne]] kształtują [[pole magnetyczne]] tak, by było radialne (prostopadłe do cylindrycznych ścian 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 po liniach pola magnetycznego wykonując ruch dookoła takich linii. Z tego powodu 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.