Waterfalls as sources of small charged aerosol particles

In this study, we measured the mobility distributions of cluster and intermediate ions with an ion spectrometer near a waterfall. We observed that the concentration of negative 1.5–10 nm ions was one-hundred fold higher than a reference point 100 m away from the waterfall. Also, the concentration of positive intermediate ions was found to be higher than that at the reference point by a factor of ten. This difference was observed only at the smallest sizes; above 10 nm the difference was insignificant

Жидкофазное получение методом СВС и термическая обработка композитов на основе алюминиево-магниевых сплавов, упрочненных высокодисперсной фазой карбида титана

Aluminum matrix composites reinforced with ultra-fine refractory titanium carbide feature a unique combination of properties. They are promising structural materials. Self-propagating high-temperature synthesis (SHS) is an affordable and energy-saving composite making process. It involves the exothermic reaction between titanium and carbon (or their compounds) directly in the melt. We studied the properties of SHS composites based on the AMg2 and AMg6 commercially available alloys reinforced with 10 wt.%TiC. We investigated the macroand microstructure of the samples with XRD and EDS analysis. It was found that the β-phase is separated from α-solid solution of aluminum as early as the air cooling stage. We conducted experiments aimed at studying the effects of additional heating on the sample structure and properties and found the optimal temperature and time values. We also proposed a phenomenological model of the structural transformation sequence. We compared the physical, mechanical, and manufacturing properties and corrosion resistance of the original cold-hardened AMg2N and AMg6N alloys and the composites before and after heat treatment. It was found that additional heating reduces porosity and maintains electrical conductivity. It was also found that the compressive strength and relative strain of the composite based on the AMg2 alloy change insignificantly, while for the AMg6-based composite the reduction is more significant. Heat treatment increases the composite hardness while maintaining sufficient plastic deformation. It is confirmed by the measured values of the relative strain and the reduction ratio close to that of the original matrix alloys. It was also found that the composites retain high resistance to carbon dioxide and hydrogen sulfide corrosion.Алюмоматричные композиционные материалы, дисперсно-упрочненные тугоплавкой фазой карбида титана, характеризуются уникальным сочетанием свойств и относятся к группе перспективных конструкционных материалов. Одним из наиболее доступных и энергосберегающих методов их получения является самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), основанный  на  экзотермическом  взаимодействии  титана  и  углерода  (или  их  соединений)  непосредственно  в  расплаве. В работе приводятся результаты СВС композиционных материалов на основе промышленных сплавов АМг2H и АМг6H, упрочненных  10  мас.%TiC.  Исследованы  макро и  микроструктура  полученных  образцов,  проведены  микрорентгеноспектральный и рентгенофазовый анализы. Установлено, что уже в процессе охлаждения  на  воздухе  после  синтеза  происходит  выделение β-фазы из α-твердого раствора алюминия. Проведены эксперименты по изучению влияния дополнительного нагрева на структуру и свойства образцов, определены  оптимальные  температурно-временные  параметры,  предложена  феноменологическая модель последовательности структурных превращений. Выполнен сравнительный анализ физических, механических, технологических свойств и коррозионной стойкости исходных сплавов АМг2H и АМг6H в  нагартованном  состоянии  и  композиционных материалов на их основе до и после термической обработки. Установлено, что проведение дополнительного нагрева способствует снижению пористости и сохранению уровня электропроводности относительно этих показателей для литых композитов. Выявлено, что  прочность  на  сжатие  и  относительная  деформация  для  композита  на  основе  сплава  АМг2  изменяются незначительно, тогда как для материала на основе АМг6 их падение более существенно. При этом термическая обработка позволяет повысить твердость материалов, сохранив достаточную способность композитов к пластической деформации, что подтверждается значениями степени деформации и коэффициента уковки, близкими к уровню матричных сплавов. Также установлено,  что  синтезированные  композиционные  материалы  сохраняют  высокий  уровень  устойчивости  к  углекислотной и сероводородной коррозии

Metrics and textural features of MRI diffusion to improve classification of pediatric posterior fossa tumors

BACKGROUND AND PURPOSE: Qualitative radiologic MR imaging review affords limited differentiation among types of pediatric posterior fossa brain tumors and cannot detect histologic or molecular subtypes, which could help to stratify treatment. This study aimed to improve current posterior fossa discrimination of histologic tumor type by using support vector machine classifiers on quantitative MR imaging features. MATERIALS AND METHODS: This retrospective study included preoperative MRI in 40 children with posterior fossa tumors (17 medulloblastomas, 16 pilocytic astrocytomas, and 7 ependymomas). Shape, histogram, and textural features were computed from contrast-enhanced T2WI and T1WI and diffusivity (ADC) maps. Combinations of features were used to train tumor-type-specific classifiers for medulloblastoma, pilocytic astrocytoma, and ependymoma types in separation and as a joint posterior fossa classifier. A tumor-subtype classifier was also produced for classic medulloblastoma. The performance of different classifiers was assessed and compared by using randomly selected subsets of training and test data. RESULTS: ADC histogram features (25th and 75th percentiles and skewness) yielded the best classification of tumor type (on average >95.8% of medulloblastomas, >96.9% of pilocytic astrocytomas, and >94.3% of ependymomas by using 8 training samples). The resulting joint posterior fossa classifier correctly assigned >91.4% of the posterior fossa tumors. For subtype classification, 89.4% of classic medulloblastomas were correctly classified on the basis of ADC texture features extracted from the Gray-Level Co-Occurence Matrix. CONCLUSIONS: Support vector machine–based classifiers using ADC histogram features yielded very good discrimination among pediatric posterior fossa tumor types, and ADC textural features show promise for further subtype discrimination. These findings suggest an added diagnostic value of quantitative feature analysis of diffusion MR imaging in pediatric neuro-oncology

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОЦЕССОВ СВС ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ IN SITU АЛЮМОМАТРИЧНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, ДИСКРЕТНО АРМИРОВАННЫХ НАНОРАЗМЕРНЫМИ ЧАСТИЦАМИ КАРБИДА ТИТАНА. ОБЗОР

The study reviews forms and methods of discretely reinforced aluminum matrix composites (AMCs) production which cannot be widely applied due to a number of unresolved problems, such as high cost of both reinforcing elements and the entire process of composites production; level of strength properties is not always sufficient especially at high temperatures; uneven distribution of reinforcing particles throughout aluminum matrix, insufficient strength of their bonding with the matrix. The use of in situ processes and their potential contribution to the solution of these problems is discussed including SHS process for the production of cast nanostructured AMCs. A specific example of Al–10%TiC composite discretely reinforced with nanosized titanium carbide particles illustrates this in detail.Дан обзор видов и методов получения дискретно армированных алюмоматричных композиционных материалов (АМКМ), широкое применение которых сдерживается целым рядом нерешенных проблем: высокой стоимостью как армирующих элементов, так и всего технологического процесса изготовления композитов; не всегда достаточным уровнем прочностных свойств, особенно при повышенных температурах; неравномерностью распределения армирующих частиц по объему алюминиевой матрицы, недостаточной прочностью их связи с ней. Обсуждено, какой вклад в решение этих проблем может внести примене- ние процессов in situ, в том числе процесса СВС, для получения литых наноструктурных АМКМ. Более детально это показано на конкретном примере композита Al–10%TiC, дискретно армированного наноразмерными частицами карбида титана