霍尔推力器是一种航天器电推进装置,具有高效率、大比冲及高可靠性等优点,被广泛用于航天器大气阻力补偿、位置保持、姿态调整及轨道修正等任务。随着空间站和深空探测等航天技术的不断发展,延长在轨寿命成为霍尔推力器的热点研究方向之一。制约霍尔推力器寿命的主要因素是放电通道内部离子对壁面的溅射腐蚀,磁屏蔽技术是利用电磁线圈构造磁屏蔽磁场位形,约束通道等离子体输运,降低离子与壁面的相互作用,对减轻推力器通道壁面腐蚀,延长在轨寿命具有重要意义。本文根据霍尔推力器通道结构及等离子体放电过程建立二维轴对称物理模型,通过FEMM软件构造优化的磁屏蔽磁场,采用粒子模拟方法研究霍尔推力器通道磁屏蔽磁场的等离子体放电机理。结合实验装置通过调整磁路结构,改变磁屏位置,磁极向通道出口方向外移等方法,设计得到推力器放电通道磁屏蔽磁场位形使离子束流聚焦准直。本文数值研究了磁屏蔽磁场强度对霍尔推力器通道放电等离子体数密度、轴向电场、电子温度、电势、离子径向速度分布及粒子与壁面碰撞频率的影响。研究表明:随着近壁面轴向磁场强度增大,离子束聚焦效果提升,近壁面电势升高,粒子与壁面碰撞频率显著降低;通道中电子温度较高,近壁面和阳极附近电子温度较低,有利于推进剂电离;近壁面离子径向速度不断减小,离子与壁面碰撞时能量降低,有效减轻壁面腐蚀,延长推力器工作寿命。本文研究了磁屏蔽磁场位形对霍尔推力器通道等离子体放电参数的影响。结果表明:通过优化通道不同磁屏蔽磁场位形,放电过程中通道中部电子温度升高,而近壁面与阳极附近电子温度较低,电离率提高;通道近壁面电势高于通道中心电势,抑制离子径向运动,提升束流聚集效果;离子与壁面碰撞频率降低10.8%,内壁面离子平均径向速度降低22.6%,同时推力器比冲增大,推力器性能提升。