电磁推力器具有气体电离效率高,工质选择范围广泛,比冲高等优点,是空间推进的理想选择。本文以微小卫星空间推进为应用背景,着重研究了螺旋波等离子体电离及其加速的过程和机理。建立了螺旋波等离子体放电的均匀和径向非均匀放电模型以及等离子体加速的二维轴对称磁流体力学模型。在螺旋波等离子体源的研究方面,首先根据影响放电的构型因素,如天线长度,位置、源室半径等,优化设计了等离子体的放电源室;之后,围绕螺旋波等离子体的产生、电离过程等对均匀和非均匀等离子体放电平衡状态及其影响因素进行了研究和讨论,重点计算和探讨了等离子体随着射频功率、磁场强度、气体压力的变化。在螺旋波等离子体加速方面,首先讨论了稳态磁喷管加速中磁场强度、入口温度的变化对等离子体加速的影响;之后重点研究了脉冲电流片加速等离子体中峰值磁场强度对等离子体加速的影响。对螺旋波电离的数值计算结果研究中发现,射频功率变化时,等离子体的密度存在突然跃升和饱和的趋势,瞬态均匀计算模型发现密度跃升对应的功率随着磁场强度减小而减小,在径向非均匀模型计算中,等离子体密度随射频输入功率变化时,密度跃升对应的功率减小(相对于均匀模型对应的功率)。磁场强度变化时,平均密度始终保持了线性变化的趋势,但中心轴处等离子体的密度随磁场变化呈现非线性的增加。对稳态磁喷管中等离子体运动的计算发现,发现磁喷管加速中磁场和温度的变化对推进性能提高有限,效率利用效率低;磁场大小改变的影响则主要体现在等离子体运动过程中粒子逸出和进入主流的比例。对脉冲电流片中等离子体的加速研究发现,较低磁场强度下,由于脉冲周期作用时间内,等离子体运动始终未达到解耦距离,在脉冲作用全程可获得加速,而在较高的磁场强度下(>0.4T),等离子体在放电时间超过四分之一周期后,脱离加速的解耦距离,电流片对等离子体的影响较弱,随之等离子体运动减速,留下低压低密度的等离子体,在极限状态下,可能近似真空;在高磁场强度条件下,等离子体的加速效率高,获得的比冲大,因此前四分之一电流作用周期内的加速效果决定了推力器的整体性能。本文的计算结果表明了,在文中设定的参数下,螺旋波等离子体的电离和加速能够达到预定的性能,实现等离子体推力器的高效率电离和高性能加速,可望应用于未来微小卫星的推进。