Whistler wavas self-focusing laboratory and ionospheric plasmas in density troughs

Stationary self-focusing of whistler waves, which propagate along magnetic field with frequencies below half electron-cyclotron frequency is considered in the framework of two-dimensional generalized nonlinear Schroedinger equation. It takes into account electrostatic wave component of whistler waves and nonlocal nonlinearity caused by plasma heating during intense whistler wave propagation, which may be essential in laboratory plasma and in ionospheric experiments. Necessary conditions for stationary nonlinear self-trapping in self-sustained waveguides are found and their stability confirmed both analytically and numerically

The nature of superfuidity and Bose-Einstein condensation: from liquid ⁴He to dilute ultracold atomic gases (Review Article)

We present a brief overview of crucial historical stages in creation of superfluidity theory and of the current state of the microscopic theory of superfluid ⁴He. We pay special attention to the role of Bose-Einstein condensates (BECs) in understanding of physical mechanisms of superfluidity and identification of quantum mechanical structure of ⁴He superfluid component below -point, in particular — the possibility that at least two types of condensates may appear and coexist simultaneously in superfluid ⁴He. In this context we discuss the properties of the binary mixtures of BECs and types of excitations, which may appear due to intercomponent interaction in such binary mixtures of condensates. We also discuss current status of investigations of persistent currents in toroidal optical traps and present an outlook of our recent findings on this subject

Stable spatial envelope wave structures in plasmas

Conditions for formation of two- and three-dimensional localized envelope soliton-like structures in plasmas are investigated. These structures are described by modified nonlinear Schrцdinger equation, including higher order linear and nonlinear effects. It is shown that higher order effects are crucial to explain formation of localized structures, which have been observed in plasmas. Stability of stationary soliton-like structures is investigated. Obtained results are applied to interpretation of the experiments on Langmuir solitons generation in electron-beam plasma systems.Вивчено умови формування двовимірних та тривимірних солітоноподібних структур огинаючих в плазмі. Такі структури описуються модифікованим нелінійним рівнянням Шредінгера, що враховує лінійні ті нелінійні ефекти вищого порядку. Показано, що ефекти вищого порядку є принципово важливими для пояснення утворення локалізованих квазідвовимірних та тривимірних структур огинаючих, що спостерігаються в плазмі. Досліджено стійкість стаціонарних солі тонних структур. Отримані результати використовуються для пояснення експериментів із збудження ленгмюрових солітонів у плазмово-пучкових системах.Изучены условия формирования двумерных и трёхмерных солитоноподобных структур огибающих в плазме. Такие структуры описываются модифицированным нелинейным уравнением Шрёдингера, учитывающим линейные и нелинейные эффекты высшего порядка. Показано, что эффекты высшего порядка принципиально важны для объяснения образования локализованных сруктур огибающих, которые наблюдаются в плазме. Исследована устойчивость стационарных солитонных структур. Полученные результаты применяются для интерпретации экспериментов по возбуждению ленгмюровских солитонов в плазменно-пучковых системах

Pulse Shape Analysis and Identification of Multipoint Events in a Large-Volume Proportional Counter in an Experimental Search for 2K Capture Kr-78

A pulse shape analysis algorithm and a method for suppressing the noise component of signals from a large copper proportional counter in the experiment aimed at searching for 2K capture of Kr-78 are described. These signals correspond to a compound event with different numbers of charge clusters due to from primary ionization is formed by these signals. A technique for separating single- and multipoint events and determining the charge in individual clusters is presented. Using the Daubechies wavelets in multiresolutional signal analysis, it is possible to increase the sensitivity and the resolution in extraction of multipoint events in the detector by a factor of 3-4.Comment: 10 pages, 8 figures. submitted to Instruments and Experimental Techniques; ISSN 0020/441

Tracking azimuthons in nonlocal nonlinear media

We study the formation of azimuthons, i.e., rotating spatial solitons, in media with nonlocal focusing nonlinearity. We show that whole families of these solutions can be found by considering internal modes of classical non-rotating stationary solutions, namely vortex solitons. This offers an exhaustive method to identify azimuthons in a given nonlocal medium. We demonstrate formation of azimuthons of different vorticities and explain their properties by considering the strongly nonlocal limit of accessible solitons.Comment: 11 pages, 7 figure

Characterization of plasma and emergent ion beam in a compact helicon source with permanent magnets

A compact helicon source with multi-component changeable magnetic system was studied to gain enhanced parameters of plasma and emergent ion beam. Alteration of the magnetic field configuration was found to be the main instrument for increasing the plasma density and ion beam current. The source efficiency was also critically dependent on the rf antenna position and Ar gas pressure. By optimizing these parameters, plasma outflow was greatly increased and the emergent ion beam of energy above 100 eV was produced.Досліджено компактне геліконне джерело з багатокомпонентною змінюваною магнітною системою з метою одержання поліпшених параметрів плазми та вихідного іонного пучка. Зміна магнітної конфігурації виявилась основним засобом для підвищення густини плазми та струму іонного пучка. Ефективність джерела також критично залежала від розташування ВЧ- антени та тиску аргона. Шляхом оптимізації цих параметрів був істотно підвищено вихід плазми та одержано вихідний пучок іонів з енергіями понад 100 еВ.Исследован компактный геликонный источник с многокомпонентной изменяемой магнитной ситемой с целью получения улучшенных параметров плазмы и выходящего ионного пучка. Изменение магнитной конфигурации оказалось основным средством для повышения плотности плазмы и тока ионного пучка. Эффективность источника также критически зависела от положения ВЧ- антенны и давления аргона. Путем оптимизации этих параметров был существенно повышен выход плазмы и получен выходящий пучок ионов с энергиями свыше 100 эВ

Analogues of Josephson junctions and black hole event horizons in atomic Bose–Einstein condensates

We study dynamical processes in coherently coupled atomic Bose–Einstein condensates. Josephson effects in ring-shaped and dumbbell geometries are theoretically investigated. Conditions for observation of the Josephson effect are revealed. We found that multicharged persistent current in toroidal condensate can be robust even for supersonic atomic flow. In numerical simulations the acoustic analogues of event horizon in quantized superflow were observed. These theoretical finding open perspectives for investigation of Bose Josephson junctions and quantum aspects of acoustic analogue of Hawking radiation in existing experimental setups.Вивчено динамічні процеси у когерентно зв’язаному атомному конденсаті Бозе–Ейнштейна. Теоретично досліджено джозефсонівські елементи в кільцеподібних та гантелеподібних геометріях. Виявлено умови спостереження ефекту Джозефсона. Визначено, що багатозарядний постійний струм в тороїдному конденсаті може бути стійким навіть для надзвукового потоку атомів. У числових розрахунках спостерігалися акустичні аналоги горизонтів подій в квантованих надпотоках. Ці теоретичні знахідки відкривають перспективи для дослідження бозе-джозефсонівських переходів та квантових аспектів акустичного аналога випромінювання Хокінга в існуючих експериментальних пристроях.Изучены динамические процессы в когерентно связанном атомном конденсате Бозе–Эйнштейна. Теоретически исследованы джозефсоновские элементы в кольцеобразных и гантелеобразных геометриях. Выявлены условия наблюдения эффекта Джозефсона. Обнаружено, что многозарядный постоянный ток в тороидальном конденсате может быть устойчивым даже для сверхзвукового потока атомов. В численных расчетах наблюдались акустические аналоги горизонтов событий в квантованных суперпотоках. Эти теоретические находки открывают перспективы для исследования бозе-джозефсоновских переходов и квантовых аспектов акустического аналога излучения Хокинга в существующих экспериментальных установках

Analogues of Josephson junctions and black hole event horizons in atomic Bose–Einstein condensates

We study dynamical processes in coherently coupled atomic Bose–Einstein condensates. Josephson effects in ring-shaped and dumbbell geometries are theoretically investigated. Conditions for observation of the Josephson effect are revealed. We found that multicharged persistent current in toroidal condensate can be robust even for supersonic atomic flow. In numerical simulations the acoustic analogues of event horizon in quantized superflow were observed. These theoretical finding open perspectives for investigation of Bose Josephson junctions and quantum aspects of acoustic analogue of Hawking radiation in existing experimental setups.Вивчено динамічні процеси у когерентно зв’язаному атомному конденсаті Бозе–Ейнштейна. Теоретично досліджено джозефсонівські елементи в кільцеподібних та гантелеподібних геометріях. Виявлено умови спостереження ефекту Джозефсона. Визначено, що багатозарядний постійний струм в тороїдному конденсаті може бути стійким навіть для надзвукового потоку атомів. У числових розрахунках спостерігалися акустичні аналоги горизонтів подій в квантованих надпотоках. Ці теоретичні знахідки відкривають перспективи для дослідження бозе-джозефсонівських переходів та квантових аспектів акустичного аналога випромінювання Хокінга в існуючих експериментальних пристроях.Изучены динамические процессы в когерентно связанном атомном конденсате Бозе–Эйнштейна. Теоретически исследованы джозефсоновские элементы в кольцеобразных и гантелеобразных геометриях. Выявлены условия наблюдения эффекта Джозефсона. Обнаружено, что многозарядный постоянный ток в тороидальном конденсате может быть устойчивым даже для сверхзвукового потока атомов. В численных расчетах наблюдались акустические аналоги горизонтов событий в квантованных суперпотоках. Эти теоретические находки открывают перспективы для исследования бозе-джозефсоновских переходов и квантовых аспектов акустического аналога излучения Хокинга в существующих экспериментальных установках