随着社会科技的不断发展,人类对于外太空资源的开采和航天发射活动也变得愈加频繁,在取得航天事业成果的同时,空间碎片问题也随之而来,空间碎片清除已经成为了各国必须要面对和解决的重大研究领域。在对空间碎片进行清除的各种方案中,基于粒子束的推移离轨技术由于具有使用步骤更简单、使用成本更低、操作步骤更加安全等特有优势而越来越受到各国航天局的重视和青睐,该技术中要求推进器能够高效地产生推力、具有较大的整体速度和电流以及粒子束需要尽可能地稳定传输,而这些关键技术指标均与粒子束的特征有关,因此对粒子束的特征进行研究就显得非常有必要。本文结合课题组的科研项目对粒子束的相关特征和传输特性进行了研究,同时提出了一套测量粒子束特征的装置的设计方案与测量思路,并对其进行了加工和相关的模拟测试实验。本论文的主要学术研究工作包括:1.介绍了空间碎片清除和粒子束特征测量的研究背景和现状以及等离子体的定义和其常见的基本特性。2.介绍了空间碎片清除的相关理论,以及目前各国比较常用的空间碎片清除方式及其原理,对其各自的清除原理进行了对比分析,总结出了各种情况下的最佳清除方式。3.对粒子束的传输特性进行了研究,通过理论推导和MATLAB软件绘制出了不同加速电压对不同粒子束的速度和电流强度的影响关系图;最后,还通过理论推导和CST仿真软件研究了粒子束在真空环境和地磁场中的传输特性。4.提出并设计了一套用于测量粒子束冲击力分布的压力传感器阵列装置,介绍其设计思路与相关细节,同时对其进行了加工和预测试实验,验证了设计的合理性和可用性;最后,完成了后续进行正式实验所需要的实验平台的搭建和测试工作,并提出了初步的实验构想和注意事项。5.对本论文的研究工作进行了总结,并简要提出了目前需要改进的地方以及后续的研究工作。