21世纪以来，离子发动机已被大量应用于各类航天任务推进系统，与传统化学推进器相比，离子发动机最显著的特点就是其工作时间长，因此，对离子发动机性能进行评价的一个关键因素就是其工作寿命。栅极系统作为离子发动机的重要部件，其结构失效是限制离子发动机工作寿命的主要原因，栅极系统失效是由CEX离子对加速栅极表面碰撞产生的溅射腐蚀引起的。在地面寿命试验中，真空仓背景压强将对离子发动机在模拟太空环境中运行产生影响，只有充分探究背景压强对离子发动机地面试验影响的物理机制，才能利用地面试验对离子发动机在太空的工作寿命作出准确的预测和评价。本文利用数值模拟方法来探究离子发动机工作过程，建立了基于七孔模型的离子发动机三维数值模拟程序，利用IFE-PIC方法模拟离子束引出过程，利用DSMC方法模拟中性原子的分布，利用MCC方法模拟造成栅极腐蚀的CEX离子的分布。不同背景压强下加速栅极碰撞电流模拟结果表明，在地面寿命试验中，残余的中性原子会影响CEX离子的产生过程，进而改变加速栅极碰撞电流，当背景压强增大到一定数量级时加速栅极碰撞电流将会显著提高。本文最后建立了加速栅极表面腐蚀数值模型，并根据该模型计算了腐蚀深度，结果表明加速栅极腐蚀深度随着背景压强的增大而增加，加速栅极中心孔壁的腐蚀深度分布比较均匀，而边缘孔壁腐蚀深度在靠近中心孔的区域更大。通过数值模拟可知：地面寿命试验中真空仓背景压强对于加速栅极碰撞电流及加速栅极腐蚀均有重大影响，为了减少其对离子发动机寿命预测的误差，应将背景压强限制在一定数量级以内。