本技术属于离子密度测量，具体涉及一种微型法拉第探针。
背景技术：
1、霍尔推力器采用气体电离与离子静电加速的推进方式，相较于传统的化学推进有着喷气速度大、高比冲的优势，能大幅节约推进器燃料。
2、霍尔推力器在轨运行时会在航天器周围的局部空间内形成人工的羽流环境，羽流主要是由高速带电粒子、中性原子及推力器溅射物等构成。由于羽流环境会影响卫星等航天器周围的等离子体环境，进而给航天器带来电、磁、热等方面环境的改变，这样不仅会使航天器表面带电、造成太阳能电池阵沉积污染以及其他探测设备溅射腐蚀，也会干扰航天器通信，因此对在轨飞行霍尔推力器羽流特性进行研究具有重要的理论意义和应用价值。
3、目前主要采用法拉第探针对羽流轴向的电流密度和离子密度进行测量，但是法拉第探针需要置于羽流内，由于法拉第探针具有一定的体积，所以这种介入式的测量方法必然会对羽流中的离子体造成影响。其次，法拉第探针放置在羽流内时，高能离子会在其表面发生溅射，溅射产物也会随着离子流沉积在法拉探针内部的收集极与屏蔽罩之间的溅射物沉积区，由于溅射产物主要为金属，会导致收集极与屏蔽罩之间的绝缘系数下降，严重时两者之间会形成短路引起探针失效。并且，羽流中的离子沿各种方向运动，传统的法拉第探针在收集离子时不考虑离子的运动方向，但是对于电推进系统来说，沿轴向及偏离轴向一定角度运动的离子才能够起到驱动作用，因此传统的法拉第探针对推力器羽流平的测量结果就会存在较大的误差。
4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种微型法拉第探针，其能够减小收集极和屏蔽罩发生短路的概率，提高法拉第探针测量结果的精确性。
2、为了实现上述目的，本实用新型一具体实施例提供的技术方案如下：
3、一种微型法拉第探针，包括：
4、屏蔽罩，内部设有贯穿屏蔽罩的通孔；
5、收集极，沿通孔的轴线设于通孔内，收集极与通孔的孔壁之间具有间隙，收集极包括同轴设置的收集部和根部，收集部连接在根部的第一端，收集部的截面尺寸大于根部的截面尺寸，收集极的内部设有与通孔同轴的第一结合孔，第一结合孔从收集部的内部延伸至根部的第二端的端面；
6、陶瓷底座，同轴安装在屏蔽罩的第二端，陶瓷底座的第一端与屏蔽罩的第二端和根部的第二端相贴合，陶瓷底座上设有贯穿陶瓷底座的第二结合孔，第二结合孔与第一结合孔同轴设置且与第一结合孔相连通；
7、引线柱，同轴安装在第一结合孔和第二结合孔内，引线柱的第二端从第二结合孔内伸出。
8、在本实用新型的一个或多个实施例中，通孔包括第一通孔和第二通孔，第一通孔设于第二通孔的第一端，第一通孔的截面尺寸大于第二通孔的截面尺寸，第一通孔与第二通孔的连接处形成阻挡面。
9、在本实用新型的一个或多个实施例中，收集部整体套设在第一通孔内，根部套设在第一通孔和第二通孔内，第二通孔的截面尺寸不大于收集部的截面尺寸，第二通孔与根部之间的间隙大于第一通孔与收集部之间的间隙。
10、在本实用新型的一个或多个实施例中，收集部与第一通孔之间的间隙为0.3～0.7mm。
11、在本实用新型的一个或多个实施例中，陶瓷底座的第一端设有凸出的第一结合部，第一结合部上设有与第二结合孔同轴设置的第三结合孔，第三结合孔的截面尺寸大于第二结合孔的截面尺寸，进而在第三结合孔和第二结合孔的连接处形成抵接面，第一结合部伸入第二通孔内并与第二通孔相贴合，根部的第二端伸入第三结合孔内并与第三结合孔和抵接面相贴合。
12、在本实用新型的一个或多个实施例中，第二结合孔的第二端固定安装有螺母，引线柱与该螺母和第一结合孔螺纹连接。
13、在本实用新型的一个或多个实施例中，屏蔽罩第二端的外环面上设有沿径向延伸的凸环，凸环上套设有直筒，直筒朝着凸环的第一端延伸，直筒的第一端开设有收集口，收集口与收集部同轴设置。
14、在本实用新型的一个或多个实施例中，陶瓷底座的第二端设有凸出的第二结合部，第二结合部上套设有引线防护罩，引线防护罩至少延伸至引线柱的第二端。
15、在本实用新型的一个或多个实施例中，直筒呈圆筒状，直筒的外环直径为12～16mm，直筒第一端的端面距离引线防护罩第二端的端面的距离为40～50mm。
16、在本实用新型的一个或多个实施例中，凸环上设有沿着径向延伸的第一安装片，直筒的第二端设有沿着径向延伸的第三安装片，引线防护罩的第一端设有沿着径向延伸的第四安装片，第一安装片、第三安装片、第四安装片和陶瓷底座上设有多个同轴设置的安装孔，安装孔内安装有螺栓，螺栓的两端安装有螺母。
17、与现有技术相比，本实用新型实施例的微型法拉第探针，减小了传统的法拉第探针的体积，减小了法拉第探针对推进器羽流的影响。提高了收集极和屏蔽罩之间溅射物沉积区的空间，并且利用屏蔽罩内的阻挡面降低了陶瓷底座上附着的金属溅射物，减小了收集极和屏蔽罩发生短路的概率。通过直筒有效保证了收集极能够对轴向离子以及轴向偏转角度较小的离子进行收集，保证了测量结果的精确性。
1.一种微型法拉第探针，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微型法拉第探针，其特征在于，所述通孔包括第一通孔(11)和第二通孔(12)，所述第一通孔(11)设于第二通孔(12)的第一端，所述第一通孔(11)的截面尺寸大于第二通孔(12)的截面尺寸，所述第一通孔(11)与第二通孔(12)的连接处形成阻挡面(13)。
3.根据权利要求2所述的微型法拉第探针，其特征在于，所述收集部(21)整体套设在第一通孔(11)内，所述根部(22)套设在第一通孔(11)和第二通孔(12)内，所述第二通孔(12)的截面尺寸不大于收集部(21)的截面尺寸，所述第二通孔(12)与根部(22)之间的间隙大于第一通孔(11)与收集部(21)之间的间隙。
4.根据权利要求3所述的微型法拉第探针，其特征在于，所述收集部(21)与所述第一通孔(11)之间的间隙为0.3～0.7mm。
5.根据权利要求2所述的微型法拉第探针，其特征在于，所述陶瓷底座(4)的第一端设有凸出的第一结合部(41)，所述第一结合部(41)上设有与第二结合孔(43)同轴设置的第三结合孔(44)，所述第三结合孔(44)的截面尺寸大于第二结合孔(43)的截面尺寸，进而在所述第三结合孔(44)和第二结合孔(43)的连接处形成抵接面(46)，所述第一结合部(41)伸入第二通孔(12)内并与第二通孔(12)相贴合，所述根部(22)的第二端伸入第三结合孔(44)内并与第三结合孔(44)和抵接面(46)相贴合。
6.根据权利要求1所述的微型法拉第探针，其特征在于，所述第二结合孔(43)的第二端固定安装有螺母，所述引线柱(3)与该螺母和第一结合孔(23)螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的微型法拉第探针，其特征在于，所述屏蔽罩(1)第二端的外环面上设有沿径向延伸的凸环(14)，所述凸环(14)上套设有直筒(5)，所述直筒(5)朝着凸环(14)的第一端延伸，所述直筒(5)的第一端开设有收集口(51)，所述收集口(51)与收集部(21)同轴设置。
8.根据权利要求7所述的微型法拉第探针，其特征在于，所述陶瓷底座(4)的第二端设有凸出的第二结合部(42)，所述第二结合部(42)上套设有引线防护罩(6)，所述引线防护罩(6)至少延伸至引线柱(3)的第二端。
9.根据权利要求8所述的微型法拉第探针，其特征在于，所述直筒(5)呈圆筒状，所述直筒(5)的外环直径为12～16mm，所述直筒(5)第一端的端面距离所述引线防护罩(6)第二端的端面的距离为40～50mm。
10.根据权利要求9所述的微型法拉第探针，其特征在于，所述凸环(14)上设有沿着径向延伸的第一安装片(15)，所述直筒(5)的第二端设有沿着径向延伸的第三安装片(52)，所述引线防护罩(6)的第一端设有沿着径向延伸的第四安装片(61)，所述第一安装片(15)、第三安装片(52)、第四安装片(61)和陶瓷底座(4)上设有多个同轴设置的安装孔(8)，所述安装孔(8)内安装有螺栓，所述螺栓的两端安装有螺母。
