is het mogelijk om de ionenmotor toe tepassen in b.v. auto’s

Polly Translate

  Een ionen motor werkt alleen in een vacuum omgeving, dus hier op heb je er niks aan.

  Daar komt dan nog bij dat evenveel kracht heeft als een flinke tor of kever,  dus je bent wel een jaartje onderweg voor je de straat uit bent.

  Waarom zit hij dan toch in een ruimte sonde en hoe werkt hij ??     

Lees verder………….***arjen***

Een ionen-motor, werkt door het "afschieten" van ionen. Het is hetzelfde effect als het afschieten van een geweer of kanon; de kogel gaat naar voren en het geweer of kanon gaat naar achteren. Nu is de van het geweer of kanon veel groter dan het van de kogel, dus de kogel gaat sneller en verder, dan het het geweer. Iedereen die wel eens geschoten heeft met een jachtgeweer en deze niet goed tegen zijn schouder heeft gehouden, heeft wat blauwe plekken opgelopen van de terugslag.

Alle raket motoren werken volgens hetzelfde principe. De stuwkracht (ofwel thrust in het engels) wordt veroorzaakt door, met hoge snelheid uitstromende deeltjes. Deze uitstromende deeltjes kunnen vast, vloeibaar of gasvormig zijn. Zolang er dus (brand)stof is kun je stuwkracht opwekken, en zonder materie is het dus onmogelijk om stuwkracht te genereren. Bij de gewone raket motoren gebruikt men doorgaans hydrazine (N2H4) als brandstof, wat giftig en kankerverwekkend is. Ook bij gewone staaljagers wordt dit gebruikt als (hoogwaardige) brandstof voor noodgevallen Bij een ionen motor gebruikt met het edelgas Xenon, wat het zwaarste edelgas is onder de andere edelgassen zoals helium, neon en argon. Om de uitstromende deeltjes snelheid te geven, maakt men gebruik van van een electrostatisch veld, wat opgewekt wordt met electriciteit van de (hoog rendements) Lithium .  De snelheid van de ionen gaat daarbij van 0 –> 50.000 meter/sec. Moderne 2 traps ionen motoren, met 2 versnellerplaten versnellen de ionen zelf tot 210.000 m/sec. Aangezien de (1/2.m.v²) gelijk is met de snelheid in het kwadraad, is deze nieuwe motor nog efficienter. Een ionen motor werkt dus eigenlijk net als een geweer, alleen in plaats van het kruid gebruikt men men een elektrisch veld om de kogel (ion) te versnellen. Het kruid en omhulsel heb je dus niet nodig, en de versnelling is met het elektostatische veld ook nog eens vele malen groter dan met kruid. Met 90 kg Xenon gas kun je zo uiteindelijk een snelheid van 7 km/sec berijken, terwijl met 90 kg hydrazine dit 0,4 km/sec zou zijn. Bovendien moet je voor gewone brandstof dan ook nog meenemen. De kracht van de ion-motor is echter minimaal [92 mN (milli Newton)] en het versnellen kan wel een jaar duren, maar hij is wel stukken efficienter dan een raket motor. Om te lanceren gebruikt de spaceshuttle 10 ton brandstof per seconde wat een kracht (thrust) levert van 30.000.000 Newton of 3 miljoen kilogram, en dat gaat dus met een ionmotor nooit lukken.

De ion-motor is een van origine Rrussische vinding (1959), alhoewel het principe al langer bekend was.

Werking: Elektronen stromen (schieten) van de kathode naar de anode. Als ze op hun weg hiebij een Xenon molekuul tegenkomen wordt er een elektron van het Xenon molekuul afgestoten en ontstaat er dus een Xenon ion. Het Xenon ion is dan (door het onbreken van een negatief geladen elektron) zelf dus positief geladen. Dit is werkt volgens hetzelfde principe als bij een TL-buis. Ook bij de ion-motor is wel kwik gebruikt, maar dit had een eroderende werking op de motoronderdelen, zodat men heeft gekozen voor het zware edelgas Xenon. Door nu een hoge negatieve spanning op de versnellerplaten te zetten, wordt het positieve Xenon ion met grote kracht aangetrokken, en schiet hij dus uit de motor. Daarna gaat via de elektonen beam het negatieve elektron naar het Xenon ion en onstaat weer een gewoon Xenon molekuul. Op dat moment onstaat ook het blauwe (UV) licht. Dit moet ook want anders zou het ruimtestation zwaar negatief geladen worden en de positieve Xenon ionen weer aantrekken. Om te voorkomen dat tijdens het versnellen de Xenon ionen tegen de versnellerplaat aanbotsen, zit voor het negatieve hoogspanningsrooster, nog een positief geladen rooster. Nu stoten positieve ladingen elkaar af en dat is ook de bedoeling, want door de sterkere trekkracht van het negatieve rooster zal het ion mooi door het midden van de gaatjes in de positieve plaat (rooster) gaan. Hierbij is de snelheid al zo hoog dat hij ook door het gaatje van de negatieve plaat schiet, en er dus niet tegenaan komt. 

Zie hier voor het artikel van collega Spacewuppy over de ionenmotor

***arjen***