Electric propulsion systems are being developed for orbital and deep space maneuvers of spacecraft. Hall effect thrusters, studied under electric propulsion systems,are among the most preferred thrusters for future space missions. Hall effect thrustersutilize electric and magnetic fields. The propellant gas, such as Argon or Xenon, isionized by the cathode electrons which are trapped by the magnetic field lines andthe positive ions are accelerated out of the thruster by Lorentz force. HK40 Hall effectthruster, which is designed and manufactured at BUSTLab, is used in this study. Magnetic field measurements and the magnetic modeling of the HK40 Hall effect thrusterare conducted. Initial characterization tests of BUSTLab hollow cathode are carriedout and the thermal model of the cathode is completed. In Hall thrusters, externalmagnetic field forms a pattern called separatrix. In this study, the effects of the position of hollow cathode with respect to separatrix surfaces are investigated by movingthe cathode using a 2D translational stage. The effects of magnetic field topology andthe cathode location on ionization efficiency and thrust are studied. Additionally, twodifferent electrical wiring configurations for the thruster-cathode system are studied,and the effects of the vacuum tank on the cathode and the thruster operation areinvestigated.

Elektrikli itki sistemleri uzay araclarının yorunge hareketleri ve derin uzay gorevleri icin gelistirilmektedir. Hall iticiler, elektrikli itki sistemleri baslıgında incelenen vegelecekteki uzay gorevleri icin en cok tercih edilen itki sistemleri arasındadır. Bu iticilerde, elektrik ve manyetik alan bir arada kullanılır. Yakıt olarak kullanılan Argon,Ksenon gibi gazlar, itici dısında bulunan katottan yayılan, manyetik alan tarafından tutulmus elektronlar yardımıyla iyonlastırılır ve pozitif iyonlar itici dısına Lorentz kuvvetiile hızlandırılarak atılır. Bu tez calısması cercevesinde yapılan deneylerde kullanılanHK40 Hall itici BUSTLab bunyesinde tasarlanmıs ve uretilmistir. HK40 Hall iticininmanyetik alan olcumleri ve manyetik modellemesi yapılmıstır. BUSTLab oyuk katotunun ilk karakterizasyon testleri ve ısıl modeli tamamlanmıstır. Manyetik alan, Hall iticilerde ayrılma adını verdigimiz bir olusuma sebep olur. Bu calısmada katotun konumuiki eksenli bir hareket duzenegi kullanılarak degistirilmis ve katotun ayrılma bolgesinegore konumunun itici-katot sisteminin calısmasına etkileri incelenmistir. Manyetik alantopolojisi ve katot konumunun iyonlasma verimi ve itkiye olan etkileri arastırılmıstır.Ayrıca, itici-katot sistemi icin iki farklı elektrik devresi tasarlanmıs ve vakum tankınınkatot ve itici calısmasına etkileri arastırılmıstır.