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Gonzalez, JAutor o CoautorConde, LAutor (correspondencia)

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22 de noviembre de 2021
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Charge transport characterization of the alternative low power hybrid ion engine (alphie) with particle-in-cell simulations

Publicado en: PHYSICS OF PLASMAS. 28 (10): 103509- - 2021-10-01 28(10), DOI: 10.1063/5.0060260

Autores:

Dyubo, D; Gonzalez, J; Tsybin, O; Conde, L
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Afiliaciones

Dutch Inst Fundamental Energy Res, DIFFER, De Zaale 20, NL-5612 AJ Eindhoven, Netherlands - Autor o Coautor
Peter Great St Petersburg Polytech Univ, Inst Phys Nanotechnol & Telecommun, Polytechnichkaya 29, St Petersburg 195221, Russia - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Fis Aplicada, ETSI Aeronaut & Espacio, Cardenal Cisneros 3, E-28040 Madrid, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

The Alternative Low Power Ion Engine (alphie) is a high specific impulse plasma thruster where both electrons and ions flow combined through the open spaces of its two-grids system. Ionizing electrons from its external cathode travel in toward the ionization chamber accelerated by the potential drop established between the grids, whereas ions exit toward the opposite direction and are later neutralized by electrons emitted from the cathode. In this configuration, the ion current is not space-charge limited, contrary to conventional gridded ion engines where only ions are transported through the grids. Since previous approaches that consider only one charged species are not valid for the alphie two-grids system, the characterization of geometrical parameters is studied using a fully particle-in-cell simulation. This numerical scheme calculates the velocities and positions of electrons and ions within a structured axial-symmetric mesh, which mimics one hole of the grids. The charged particle densities, currents, and their axial and radial mean velocities along the simulation domain are evaluated. Additionally, important reductions in the computational time have been obtained using different time scales for ions and electrons. Numerical results show that moderate changes in the thickness and separation of the grids with respect to the values employed in the prototype currently tested in the laboratory do not significantly affect the exhaust ion current or the ion beam collimation. Since the average velocity of the axial ions is essentially insensitive to small modifications of the geometric parameters, so will the specific impulse and thrust delivered.

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Palabras clave

CathodesElectron flowElectronsGeometryGrid systemsHigh specific impulseIon beamsIon currentsIon enginesIon flowIonization potentialIonsLow powerPlasma thrustersPotential dropPower hybridsSpace-charge limited

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista PHYSICS OF PLASMAS debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2021, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Condensed Matter Physics.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-24:

  • WoS: 3
  • Scopus: 4
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-24:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 7 (PlumX).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/93151/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 26
  • Descargas: 10
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Netherlands; Russia.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Último Autor (CONDE LOPEZ, LUIS).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido CONDE LOPEZ, LUIS.

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Reconocimientos ligados al ítem

This work was partially funded by the Ministerio de Ciencia, Innovaci~on y Universidades of Spain under Grant No. RT2018-094409-B-100 and also by the Russian Scientific Foundation under Grant No. 21-72-20029.
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