多级会切磁场等离子体推力器作为新型电推进装置的代表之一,得到了国内外大量的研究。本文以HEMPT型号推力器为研究对象,从磁场位形、通道内等离子体参数、推力器放电过程以及散热设计等方面对其进行研究,了解等离子体在通道内的运动规律和不同工况和磁场下对推力器放电的影响以及推力器散热的优化设计。磁场位形的模拟主要针对出口级永磁铁长度对磁场位形及强度的影响进行了模拟,通过FEMM软件能够直观对比磁场位形和强度的变化。对电子而言,出口级磁铁长度的增加使通道变长,近乎轴向的磁感线使电子能顺利在通道中向阳极运动,使电离率增大。通道内的模拟使用PIC粒子模拟的方法,对会切磁镜磁场下等离子体的分布进行了模拟,得到了通道内尖端区域电子密度、电势、电子温度分布的模拟结果。在此基础上,对比分析了不同磁场强度、不同通道直径对会切磁镜场约束等离子体效果的影响。在推力器的放电实验中,采用会切磁场结构进行了不同流量下、不同磁极长度比下的实验。分析了等离子体在会切磁场位形下的运动规律,并同实验所观察到的现象进行了对比。最后根据推力器在工作过程中的散热问题进行了散热设计,主要是通过降低陶瓷通道对永磁铁的辐射及在外壳增加肋片的方式进行散热。在一系列的散热措施下保证了永磁铁的工作温度低于退磁温度,能够长时间稳定的工作。