Geometri ve çalışma koşullarının oyuk katot yayıcı ve orifis plazma bölgelerine olan etkisinin değerlendirilmesi için global numerik model

Termiyonik oyuk katotlar uzay araçlarının elektrik itki sistemleri, malzeme işlenmesi ve lazerler gibi bir çok alanda yarım yüzyılı aşkın bir süredir etkin elektron kaynaklar olarak kullanılmaktadırlar. Oyuk katotlar özellikle elektrik itki sistemlerinde yakıtın iyonlaştırılması ve iyon demetinin nötürleştirilmesinde kullanılmaktadırlar. Ayrıca oyuk katot küçük fiziksel boyutu, düşük güç tüketimi ve kullanım kolaylığı sayesinde mikro ve nano uydularda kendi başına itki sistemi olarak kullanılmak için umut vadedici bir adaydır. Öte yandan oyuk katotların küçük bir geometriye sahip olmaları plazma ölçümlerini zorlarştırmaktadır. Bu sebepten ötürü, bu cihazın çalışmasının ardında yatan temel fiziksel prensiplerin ve de geometri ve çalışma koşullarının katot performansı üzerindeki etkilerinin anlaşılabilmesi için, nümerik çalışmalar önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında, yayıcı ve orifis bölgelerindeki plazma parametrelerinin düzgün dağılımlı olduğu kabul edilerek oyuk katodun söz konusu bölgeleri için global bir nümerik model geliştirilmiştir. Geliştirilen modelden elde edilen sonuçların literatürdeki diğer nümerik ve deneysel çalışmaların sonuçları ile iyi derecede uyumlu olması, bu modelin orifisli oyuk katotların dizaynında ve boyutlandırlmasında kullanılabilir olduğunu göstermektedir.