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Challenges of Cryopumping EP-Propellants in DLR’s Electric Propulsion Test Facility

Neumann, Andreas und Volkmar, Chris und Hannemann, Klaus (2019) Challenges of Cryopumping EP-Propellants in DLR’s Electric Propulsion Test Facility. In: 36th International Electric Propulsion Conference 2019. 36th International Electric Propulsion Conference, 15-20 September 2019, Wien, Austria.

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Offizielle URL: https://planner.smart-abstract.com/uploads/IEPC19/abstracts/pdf/A-123-Paper-List-1.pdf

Kurzfassung

The German Aerospace Center DLR operates in Goettingen the test facility STG-ET for electric space propulsion. This facility has been especially designed for electric propulsion testing with a large graphite target that reduces the impact of sputtering, and ion beam diagnostics for monitoring thruster operation. In the early times of electric space propulsion development mercury or caesium were typical propellants due to their easy cryopumping in vacuum chambers, simple handling and low ionization energies. Thruster erosion, metal deposition on chamber walls and on other devices inside chambers, and major health and safety issues forced a switch of propellant to safer noble gases. Electric space propulsion is on the rise over the last few decades, and the most common propellant for mN electric thrusters actually is the noble gas xenon. Therefore, at the STG-ET cryopumps with high pumping speed for xenon are installed. Xenon is the favorite propellant, but this gas is rare and expensive. The rapid market growth triggered activities for studying alternative propellants. This paper describes the pumping system of STG-ET and pumping speed measurements for xenon, krypton and argon. Another aspect of operation and pumping speed measurement is the usage of precise pressure transducers. These devices are often treated as robust and accurate, but hands-on experience often draws a different picture. We found a rather short lifetime if nominal accuracy is expected. Furthermore, one must be aware of gas composition dependence of measurements.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/124390/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Challenges of Cryopumping EP-Propellants in DLR’s Electric Propulsion Test Facility
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Neumann, AndreasA.Neumann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Volkmar, Chrischris.volkmar (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5038-3834NICHT SPEZIFIZIERT
Hannemann, KlausKlaus.Hannemann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:15 September 2019
Erschienen in:36th International Electric Propulsion Conference 2019
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:electric Propulsion, vacuum chamber, cryopump
Veranstaltungstitel:36th International Electric Propulsion Conference
Veranstaltungsort:Wien, Austria
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:15-20 September 2019
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Wiederverwendbare Raumfahrtsysteme und Antriebstechnologie
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Raumfahrzeuge, GO
Hinterlegt von: Neumann, Andreas
Hinterlegt am:15 Nov 2019 15:25
Letzte Änderung:15 Nov 2019 15:25

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