A.A. Vlasov, and N.N. Bogolyubov, the Forerunners of Quantum Electrodynamics

All written below is the child of my brain, although the meetings and discussions of these two great physicists actually took place, and these discussions resulted in the substantiation of the famous Vlasov equation in the seminal work by N.N. Bogolyubov “Dynamic Methods in the Statistical Physics” published in 1946. This work, together with Vlasov’s one, not only proved the statistical physics of many-particle systems with Coulomb interaction, but also laid the corner stone of the method of electrodynamic perturbation theory, which brought about the creation of quantum electrodynamics at the end of the 1940s.Все, що написано – плiд моєї фантазiї, хоча зустрiчi та дискусiї цих двох великих фiзикiв дiйсно мали мiсце. Цi дискусiї привели до обґрунтування знаменитого рiвняння Власова у видатнiй роботi М.М. Боголюбова “Динамiчнi методи в статистичнiй фiзицi”, яку було опублiковано в 1946 роцi. Ця робота разом iз роботою Власова не тiльки обґрунтувала статистичну фiзику багаточастинкових систем iз кулонiвською взаємодiєю, але й заклала основу методу електродинамiчної теорiї збурень, яка в кiнцi 40-х рокiв привела до створення квантової електродинамiки

On the statistical mechanics of an adiabatic ensemble

Different descriptions of an adiabatic process based on statistical thermodynamics and statistical mechanics are discussed. Equality of the so-called adiabatic and isolated susceptibilities and its generalization as well as adiabatic invariants are essentially used to describe adiabatic processes in the framework of quantum and classical statistical mechanics. It is shown that distribution function in adiabatic ensemble differs from a quasi-equilibrium canonical form provided the heat capacity of the system is not constant in adiabatic process.Обговорюються різноманітні підходи до опису адіабатичних процесів на основі термодинаміки та статистичної механіки. Для опису адіабатичних процесів в рамках класичної та квантової статистичної механіки використовуються рівняння для так званих адіабатичної та ізольованої сприйнятностей і їх узагальнення, а також адіабатичні інваріанти. Показано, що функція розподілу в адіабатичному ансамблі відрізняється від квазірівноважної канонічної форми при умові, що теплоємність системи при адіабатичному процесі є змінно

Influence of normal and anomalous dopler effects on development of beam-plasma instability

The influences of normal and anomalous Dopler effects on development of a beam-plasma Cherenkov instability in the linear approximation is investigated. It is shown, that normal Dopler effect influences only on an absolute instability, leading to suppression of backward wave. The anomalous Dopler effect influences not only on absolute, but also on convection instabilities and under the certain conditions it may lead to complete suppression of Cherenkov beamplasma instability.У лінійному наближенні досліджуються впливи нормального й аномального ефектів Доплера на розвиток пучково-плазмової нестійкості Черенкова в подовжньо обмежених системах. Показано, що нормальний ефект Доплера впливає лише на абсолютну нестійкість. Він призводить до непропускання зустрічної хвилі у визначеній області частот, зриваючи тим самим абсолютну нестійкість. Аномальний же 114 ефект впливає не тільки на абсолютну, але і на конвективну нестійкість і може у визначених умовах цілком задавити пучково-плазмову нестійкість Черенкова.В линейном приближении исследуются влияния нормального и аномального эффектов Доплера на развитие пучково-плазменной черенковской неустойчивости в продольно ограниченных системах. Показано, что нормальный эффект Доплера влияет лишь на абсолютную неустойчивость. Он приводит к непропусканию встречной волны в определенной области частот, срывая тем самым абсолютную неустойчивость. Аномальный же эффект влияет не только на абсолютную, но и на конвективную неустойчивость и может в определенных условиях полностью задавить черенковскую пучково-плазменную неустойчивость

Using of perfectly matched layer (PML) in compucter simulation of the high-power relativistic plasma microwave amlifier

Computer simulation of the relativistic plasma microwave amplifier was made by using code KARAT. A pure amplification regime (without accompanying generation) was achieved in such amplifier in the experiment [1]. The simulation system was made nearly the same experimental setup. The main feature of this model is a microwave absorber.За допомогою коду КАРАТ [4,5] нам удалося чисельно промоделювати підсилювач, використовуючи поглинач у виді модельного середовища з заданими параметрами. Шляхом зміни параметрів поглинаючого середовища і коефіцієнта відображення вихідного дзеркала [3], удалося підібрати оптимальний режим посилення мікрохвильового випромінювання на заданій частоті. У широкому діапазоні зміни зазначених параметрів досягнуте посилення в 30 дБ.С помощью кода КАРАТ [4,5] нам удалось численно промоделировать усилитель, используя поглотитель в виде модельной среды с заданными параметрами. Путем изменения параметров поглощающей среды и коэффициента отражения выходного зеркала [3], удалось подобрать оптимальный режим усиления микроволнового излучения на заданной частоте. В широком диапазоне изменения указанных параметров достигнуто усиление в 30 дБ

Remarks on the Nyquist and Callen-Welton Theorems

The connection of the Callen-Welton and Nyquist fluctuation-dissipation relations is considered for plasma-like classical and quantum systems. The conditions for appearance of the dissipative parameters in the equilibrium current-current correlation function are investigated. The paper presents the arguments for the restrictions of the Nyquist theorem and against violation of the Callen-Welton theorem in the quantum case.Comment: 14 pages, 0 figures, sumitted in Physica

Vlasov-Maxwell, self-consistent electromagnetic wave emission simulations in the solar corona

1.5D Vlasov-Maxwell simulations are employed to model electromagnetic emission generation in a fully self-consistent plasma kinetic model for the first time in the solar physics context. The simulations mimic the plasma emission mechanism and Larmor drift instability in a plasma thread that connects the Sun to Earth with the spatial scales compressed appropriately. The effects of spatial density gradients on the generation of electromagnetic radiation are investigated. It is shown that 1.5D inhomogeneous plasma with a uniform background magnetic field directed transverse to the density gradient is aperiodically unstable to Larmor-drift instability. The latter results in a novel effect of generation of electromagnetic emission at plasma frequency. When density gradient is removed (i.e. when plasma becomes stable to Larmor-drift instability) and a $low$ density, super-thermal, hot beam is injected along the domain, in the direction perpendicular to the magnetic field, plasma emission mechanism generates non-escaping Langmuir type oscillations which in turn generate escaping electromagnetic radiation. It is found that in the spatial location where the beam is injected, the standing waves, oscillating at the plasma frequency, are excited. These can be used to interpret the horizontal strips observed in some dynamical spectra. Quasilinear theory predictions: (i) the electron free streaming and (ii) the beam long relaxation time, in accord with the analytic expressions, are corroborated via direct, fully-kinetic simulation. Finally, the interplay of Larmor-drift instability and plasma emission mechanism is studied by considering $dense$ electron beam in the Larmor-drift unstable (inhomogeneous) plasma. http://www.maths.qmul.ac.uk/~tsiklauri/movie1.mpg * http://www.maths.qmul.ac.uk/~tsiklauri/movie2.mpg * http://www.maths.qmul.ac.uk/~tsiklauri/movie3.mpgComment: Solar Physics (in press, the final, accepted version

Stimulated Cherenkov Radiation of Plasma Waves and Plasma Turbulence

No abstract availabl

Investigation of double beta decay of 58^{58}Ni at the Modane Underground Laboratory

International audienceInvestigation of double beta decay processes (β+EC, EC/EC) of 58Ni was performed at the Modane underground laboratory (LSM, France, 4800 m w.e.). A sample of natural nickel, containing ∼68% of 58Ni and a mass of ∼21.7 kg, was measured using ultra low-background HPGe detector Obelix (sensitive volume of 600 cm3) during ∼143.8 days. New experimental limits on 2νβ+EC decay of 58Ni to the ground 0+ and (math), 811 keV excited state of 58Fe, and 2νEC/EC decay of 58Ni to (math), 811 keV and (maht), 1 675 keV excited states of 58Fe were obtained in this measurement. There are -T1/2(β+EC, 0+ → 0+) > 1.7 × 1022 y; (math), (math), (math). For resonant neutrino-less radiative EC/EC decay with energy of 1 918.3 keV a new experimental limit of T1/2 (0νEC/EC – res, 1918KeV) > 4.1 ×1022 y was also obtained. All limits are at 90 % CL

Investigation of double beta decay of 58^{58}Ni with the Obelix spectrometer

International audienceInvestigation of double beta decay processes (β+EC, EC/EC) of 58Ni was performed at the Modane underground laboratory (LSM, France, 4800 m w.e.) using ultra low-background HPGe detector Obelix with sensitive volume of 600 cm3 and a sample of natural nickel, containing ∼68% of 58Ni with a mass of ∼21.7 kg. New experimental limits on 2νβ+EC decay of 58Ni to the ground 0+ and 21+, 811 keV excited state of 58Fe, and 2νEC/EC decay of 58Ni to 21+, 811 keV and 22+ 1 675 keV excited states of 58Fe were obtained from the preliminary calculation of experimental data accumulated in ∼88d. They are - T1/2(β+ EC, 0+ → 0+) > 1.4 ×1021 y; T1/2(β+EC,0+→21+)>1.7×1022 y, T1/2(EC/EC, 0+→21+)>2.4×1022 y, T1/2(EC/EC, 0+→22+)>2.1×1022 y. For resonant neutrino-less radiative EC/EC decay with energy of 1 918.3 keV a new experimental limit of T1/2 (0νEC/EC − res, 1918keV) > 4.7 ×1022 y was also obtained. All limits are at 90 % CL