具有高效率、高比冲、长寿命等优点的霍尔推力器是目前航天领域中应用最多的电推进装置,是电推进技术中的研究热点。近壁传导是推力器放电通道内最重要的电子传导机制,是影响推力器性能的关键物理过程。在霍尔推力器的寿命周期内出现了能够对电子近壁传导特性产生影响的多种因素。由于当前关于寿命的研究焦点倾向于应用层面,因此目前还没有系统性地开展相关工作。站在推力器整个寿命周期的角度,本文研究了电子近壁传导特性变化的规律与机理。在推力器寿命周期内共有三种影响电子近壁传导特性的因素:存在于整个寿命周期内的鞘层振荡、寿命前期(减速侵蚀阶段)离子溅射壁面强度的变化以及寿命后期(反常侵蚀阶段)周向周期性壁面沟槽形貌的出现。首先,本文根据现有理论对振荡鞘层进行了建模,并利用Monte-Carlo模拟方法研究了振荡鞘层的特征参数影响近壁电导率的规律。结果表明,鞘层电势振荡的幅值越大,近壁电导率越大。结合实验中观测到的鞘层振荡强度的变化特性,振荡鞘层引起的近壁传导电流在整个寿命周期内是先增大再减小的。此外,针对近壁传导电流位形的实验测量结果与当前经典稳态鞘层框架下近壁传导理论之间的矛盾,本文通过解析分析与数值模拟的方法研究了振荡鞘层特征参数对近壁传导电流位形的影响。结果表明,振荡鞘层作用下的电流位形特点与实验位形特点相似,这为完善电子近壁传导理论提供了新的视角。其次,本文通过实验测量与Particle-in-Cell(PIC)模拟的方法研究了离子溅射壁面强度的变化对电子近壁传导特性的影响。通过设计不同磁场位形的方法在实验中模拟了不同的离子溅射强度,并测量得到了离子溅射强度影响电子近壁传导特性的实验规律。结果表明,离子溅射强度越大,近壁传导电流越大。在此基础上,利用PIC粒子模拟方法计算了不同离子溅射强度引起的近壁传导电流的大小。计算结果与实验规律吻合,从中获得了影响机理。由于在减速侵蚀阶段,随着时间的推移,离子溅射壁面的作用越来越弱,因此其引起的近壁传导电流在寿命周期内是越来越小的。再次,针对反常侵蚀阶段出现的周向周期性的壁面沟槽形貌,本文将其简化为三角沟槽形貌并开发了相适应的数值处理方法。考虑到这种反常侵蚀形貌在稳定之前要经历一个发展变大的过程,本文分别研究了大小两种周向尺寸的三角沟槽对近壁区等离子体参数分布以及近壁传导电流的影响,分析了造成不同影响规律的原因,并进一步研究了多沟槽条件下的电子近壁传导特性。结果表明,鞘层厚度是区分周向小尺寸形貌与周向大尺寸形貌的特征尺度。尺寸小于鞘层厚度的沟槽对电子近壁传导特性没有影响;只有大于鞘层厚度的沟槽才会增强电子的近壁传导。造成这种差异的本质原因是壁面形貌与鞘层的相互作用特性发生了变化。同时,研究发现相邻沟槽之间不存在耦合效应,多个沟槽对电子近壁传导特性的影响可以由单个沟槽的情况简单拓展得到。这些发现表明反常侵蚀壁面形貌对电子近壁传导的影响只在反常侵蚀阶段的后期才会体现出来。结合振荡鞘层以及离子溅射强度变化的影响,寿命周期内放电电流几乎不变的特性可以被定性地解释。此外,针对模拟中发现的近壁区等离子体参数周向波动传播的现象,本文分析了其产生的条件与相关物理性质,明确了这是一种至今在霍尔推力器研究领域没有被报道过的低频离子声速表面波。这种表面波会引起空间电势的波动从而诱导电子近壁传导。这一发现对完善电子近壁传导理论具有重要意义。最后,利用具有反常侵蚀特征的壁面形貌能够改变电子近壁传导特性的特点,本文在霍尔推力器的放电通道壁面上引入了矩形沟槽形貌,并通过实验手段研究了矩形沟槽对电子近壁传导特性的影响以及沟槽引起的局部近壁电导率的改变对推力器放电特性的影响。结果表明,加速区壁面形貌对电子近壁传导特性具有显著影响,而电离区壁面形貌的影响却很小。进一步的PIC模拟研究指出,这种巨大的影响差异在一定程度上取决于壁面形貌在不同放电区域参数作用下引起的电子近壁传导特性的差异;然而,更重要的决定因素是不同放电区域本身的电导率的相对大小。此外,PIC模拟发现了壁面材料二次电子发射特性几乎不会对壁面形貌效应下的近壁传导特性产生影响;壁面形貌周向尺寸的连续变化影响近壁传导的规律与形貌的形状特点有关。对电离过程及性能参数进行测量表明,增大电离区的局部电导率会使得电离区向通道出口移动,从而导致羽流发散角变大,推力及效率降低;增大加速区的局部电导率会使得通道内外出现两个电离区,并严重增大了加速电场的径向分量,使得羽流发散角显著增大,效率显著下降。上述研究结果表明具有反常侵蚀特征的壁面形貌能够作为一种深入理解推力器放电工作机制的有效手段。