ИЕРАРХИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СКЕЛЕТА – ФАКТОР, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИЙ СТРУКТУРУ УСТАЛОСТНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ. ЧАСТЬ III. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАЧАЛЬНОГО ЭТАПА РАЗВИТИЯ УСТАЛОСТНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ

The authors describe general conditions of fatique injuries (FI) initiation and development, and discuss the conformity between hierarchic skeletal organization levels and spatial differentiation of the initial FI types – local discrete and local meshlike. The former includes “sacrificial bonds” disruption, shearing along the hydrate level of inter-crystalline complexes, destruction of bonds between crystalline complexes. This lesion type may go through a process of self-remedying after annihilation of forces and spatial approximation of the involved structures. The local mesh-like FI type is characterized by destruction of the majority of adjacent structures and spatial unification of injuries (structural “loosening”). This type of lesion increasing in its dimensions creates discrepancy areas within itself forming the basis for fissure formation. This structural state of a fatigue injury is considered as intermediate between a diffuse lesion and a crack.В работе выделены общие условия возникновения и развития усталостных повреждений (УП) и определено соответствие уровней иерархической организации скелета пространственной дифференцировке начальных типов УП – локально-дискретным и локально-сетевым. К первым относятся разрывы «жертвенных связей», срез по гидратному слою межкристаллитных соединений, разрушение перемычек между объединениями кристаллитов. Эти повреждения могут самовосстанавливаться после прекращения действия нагрузок и пространственного сближения поврежденных структур. Локально-сетевой тип УП характеризуется разрушением большинства расположенных рядом структур и пространственным объединением повреждений (структурное «разрыхление»). Подобный тип повреждения, увеличиваясь в размерах, создает участки неоднородности внутри себя, что является основой для формирования трещин. Это структурное состояние зоны усталостного повреждения авторы рассматривают как промежуточное между диффузным повреждением и трещинами

Study of gams and related turbulent particle flux with hibp in the T-10 tokamak

The new findings in the behavior of geodesic acoustic modes (GAMs) and turbulent particle flux dynamics on the T-10 tokamak are presented. For the first time in T-10 the broadband oscillations ( 0.8, the dominated GAM peak with frequency ~ 14 kHz and noticeable peak of quasi-coherent oscillations in the frequency band 40…100 kHz were observed. The multichannel HIBP measurements were performed to measure poloidal electric field Epol and to retrieve the electrostatic turbulent radial particle flux driven by E×B drift. The preliminary experiment shows that in contrast to the power spectral density of plasma potentials, GAM peak was almost invisible in the Epol power spectrum and on the frequency resolved turbulent particle flux. These results are consistent with the general concept of GAM as a high-frequency branch of zonal flows, having symmetric poloidal structure of potential perturbation, which were supported by earlier observation of poloidal mode number m=0 in T-10.Представлены новые результаты исследований геодезических акустических мод (ГАМ) и турбулентного потока частиц на токамаке T-10. Впервые на Т-10 в разрядах с омическим и ЭЦР-нагревом (Bt = 1,6…2,4 Tл, Ipl = 0,15…0,3 MA, n‾e = (0.6…5)×10¹⁹ m⁻³) в горячей зоне плазмы с помощью зондирования пучком тяжёлых ионов (ЗПТИ) измерены широкополосные колебания электрического потенциала и плотности с частотами до 250 кГц. На периферии, r/a > 0,8, наблюдался преобладающий пик ГАМ с частотой ~ 14 кГц и заметный пик квазикогерентных колебаний с частотами 40…100 кГц. Многоканальные ЗПТИ измерения позволили оценить полоидальное электрическое поле Epol и найти радиальный электростатический турбулентный поток частиц, возбуждаемый E×B дрейфом. Предварительные эксперименты показали, что ГАМ пик виден на спектре колебаний потенциала, но практически не виден на спектре Epolи на частотно разрешённом потоке частиц. Эти результаты согласуются с общей теоретической концепцией, что ГАМ – это высокочастотная ветвь зональных потоков с симметричной полоидальной структурой возмущений потенциала, а также с прежними наблюдениями полоидального модового числа m = 0.Представлено нові результати досліджень геодезичних акустичних мод (ГАМ) і турбулентного потоку часток на токамаці T-10. Вперше на Т-10 в розрядах з омічним і ЕЦР-нагрівом (Bt = 1,6…2,4 Tл, Ipl = 0,15...0,3 MA, n‾e = (0.6…5)×10¹⁹ m⁻³) у гарячій зоні плазми за допомогою зондування пучком важких іонів (ЗПВІ) виміряні широкосмугові коливання електричного потенціалу та щільності з частотами до 250 кГц. На периферії, r/a > 0,8, спостерігався переважаючий пік ГАМ з частотою ~ 14 кГц і помітний пік квазікогерентних коливань з частотами 40…100 кГц. Багатоканальні ЗПВІ виміри дозволили оцінити полоїдальне електричне поле Epol і знайти радіальний електростатичний турбулентний потік часток, збуджуваний E×B дрейфом. Попередні експерименти показали, що ГАМ пік видно на спектрі коливань потенціалу, але практично не видно на спектрі Epol і на частотно дозволеному потоці часток. Ці результати узгоджуються із загальною теоретичною концепцією, що ГАМ - це високочастотна гілка зональних потоків з симетричною полоїдальною структурою обурень потенціалу, а також з колишніми спостереженнями полоїдального модового числа m = 0

Effect of dichloroacetate on Lewis lung carcinoma growth and metastasis

A hallmark of malignancy is excessive tumor glycolysis, even in the presence of oxygen, which causes lactacidosis in the tumor microenvironment and favors tumor cell proliferation and survival. For this reason antimetabolic agents which target tumor cell metabolism are being researched extensively as promising anticancer drugs. Aim: To study the effect of lactacidosis on survival of Lewis lung carcinoma (LLC) cells at the conditions of nutritional substrate deficiency in vitro and evaluate antitumor and antimetastatic activity against LLC/R9 in vivo. Materials and Methods: LLC variant LLC/R9 was used as experimental tumor model. Tumor cell viability was determined using trypan blue staining. Apoptosis level was counted with the use of Hoechst 33258 dye. Lactate content in the tumor tissue was evaluated by enzyme method with the use of lactate dehydrogenase. Reactive oxygen species was determined using 2.7-dichlorofluorescein diacetate. Effects of dichloroacetate (DCA) on the growth and metastasis of LLC/R9 were analyzed by routine procedures. Evaluation of DCA effect toward electron-transport chain (ETC) components was performed using EPR. Results: It has been shown that at the conditions of lactacidosis and glucose deficiency, LLC/R9 cell viability in vitro was higher by 30% (р < 0.05) and apoptosis level was triply lower (р < 0.05) than these indices at the conditions of glucose deficiency only. In mice with transplanted LLC/R9 tumors treated for 3 weeks per os with DCA at the total dose of 1.5 g/kg of body weight starting from the next day after tumor transplantation, the primary tumor volume was just by 30% lower than that in control group. At the same time, the number and volume of lung metastases in animals treated with DCA were by 59% (р < 0.05) and 94% (р < 0.05) lower, respectively, than these indices in the control group. DCA treatment resulted in nearly 30% increase (р < 0.05) of lactate content in tumor tissue compared to that in the control, but did not affect significantly the levels of heme iron complexes with NO (at gmed = 2.007) in mitochondrial ETC proteins and Fe-S cluster proteins (at g = 1.94) in tumor cells. Conclusions: It has been shown that lactacidosis significantly promoted LLC/R9 cell survival at the conditions of glucose deficiency in vitro. If LLC/R9 developed in vivo, DCA as the compound with antilactacidosis activity did not suppress significantly the primary tumor growth but exerted significant antimetastatic activity. Key Words: dichloroacetate, Lewis lung carcinoma, lactacidosis

Study of poloidal structure of geodesic acoustic modes in the T-10 tokamak with heavy ion beam probing

The poloidal structure of geodesic acoustic modes (GAMs) was studied on the T-10 tokamak by heavy ion beam probing with multichannel energy analyzer. GAMs were mainly pronounced on the plasma electric potential. The poloidal phase shift between the potential oscillations was determined by the two-point correlation technique. It was shown that GAM potential oscillations have the poloidal mode number m=0 in the core plasma. This experimental result agrees with theoretical predictions.На токамаке T-10 с помощью пучка тяжелых ионов исследована полоидальная структура геодезических акустических мод (ГАМ), которые явно видны на потенциале плазмы. Фазовый сдвиг между колебаниями потенциала определялся методом двухточечной корреляции с помощью многоканального энергетического анализатора. Показано, что ГАМ на потенциале имеют полоидальное модовое число m=0. Этот экспериментальный результат согласуется с теоретическими предсказаниями.На токамаці T-10 за допомогою пучка важких іонів досліджена полоїдальна структура геодезичних акустичних мод (ГАМ), що явно видно на потенціалі плазми. Фазове зміщення між коливаннями потенціалу визначається методом двохточечної кореляції за допомогою багатоканального енергетичного аналізатора. Показано, що ГАМ на потенціалі мають полоїдальное модове число m=0. Цей експериментальний результат узгоджується з теоретичними передбаченнями

Stability of the platinum electrode during high temperature annealing

The modifications of the structure, electrical resistivity and surface morphology of platinum thin films on Pt/Ti/Si and Pt/TiO2/boron-phosphor-silicate glass/Si structures resulted from high-temperature annealing in the presence of oxygen were studied. It was established that regardless of the sublayers used while annealing caused platinum to recrystallize and texturize in the direction [111], and the texture is suppressed in the directions [200] and [220]. The annealing caused the drop of the volume resistivity of thin films from 0.2 to ca. 0.15 μOhm×m, and practically shown no dependence on the film thickness in case it exceeded 200 nm. As a result of recrystallization Pt films became unsmooth at low annealing temperatures and as the temperature increased hillocks were formed on the film surface. Relaxation of the compressive stress in the Pt film, facilitating the reduction of its free energy and modification of the lattice parameter towards the equilibrium value, is known to be the major hillock formation mechanism. The level of intrinsic stress in the film and the annealing temperature both determine the initial hillock formation. The final hillock height, density, and size are related to the Pt layer thickness, sublayer structure, and to the annealing time and temperature. Optimization of the sublayer structure and annealing modes makes it possible to increase the annealing temperature to ca. 780°С without causing any substantial damages to Pt microrelief. That enables us to use these structures as the bottom electrode in ferroelectric memory cells

Two different quasiparticle scattering rates in vortex line liquid phase of layered d-wave superconductors

We carry out a quantum mechanical analysis of the behavior of nodal quasiparticles in the vortex line liquid phase of planar d-wave superconductors. Applying a novel path integral technique we calculate a number of experimentally relevant observables and demonstrate that in the low-field regime the quasiparticle scattering rates deduced from photoemission and thermal transport data can be markedly different from that extracted from tunneling, specific heat, superfluid stiffness or spin-lattice relaxation time.Comment: Latex, 4 pages, no figure

Vortex in a d-wave superconductor at low temperatures

A systematic perturbation theory is developed to describe the magnetic field-induced subdominant $s$- and $d_{xy}$-wave order parameters in the mixed state of a $d_{x^2-y^2}$-wave superconductor, enabling us to obtain, within weak-coupling BCS theory, analytic results for the free energy of a d-wave superconductor in an applied magnetic field H_{c1}\ltsim H\ll H_{c2} from $T_c$ down to very low temperatures. Known results for a single isolated vortex in the Ginzburg-Landau regime are recovered, and the behavior at low temperatures for the subdominant component is shown to be qualitatively different. In the case of subdominant $d_{xy}$ pair component, superfluid velocity gradients and an orbital Zeeman effect are shown to compete in determining the vortex state, but for realistic field strengths the latter appears to be irrelevant. On this basis, we argue that recent predictions of a low-temperature phase transition in connection with recent thermal conductivity measurements are unlikely to be correct.Comment: 20 RevTEX pages, 6 EPS figures; considerably expanded versio

Features of HIBP diagnostics application to stellarator-like devices

Features of heavy ion beam probe application to stellarator-like devices have been connected with specific stellarator characteristics: zero (negligible) plasma current, relatively high poloidal and stray magnetic fields, toroidal asymmetry of magnetic surfaces and various operational regimes connected with different magnetic configurations. This paper shows how to decrease the errors in HIBP measurements due to these disadvantages. Absence of the plasma current in stellaratorlike devices gives possibility to make secondary ion beam energy analyzer calibration in situ in each plasma shot. This advantage improves accuracy of plasma potential measurements by HIBP diagnostic on TJ-II stellarator.Можливості застосування діагностики плазми за допомогою пучка важких іонів у пристроях стеллараторного типу зв’язанізі специфічними характеристиками стеллараторів: практично нульовий струм плазми, відносно високізначення полоідальних і розсіяних магнітних полів, тороідальна асиметрія магнітних поверхонь; і різними режимами роботи з різними магнітними конфігураціями. Показано, як можна знизити рівень похибок НІВР вимірювань, зв’язаних з цими несприятливими умовами. Відсутність струму плазми у пристроях стеллараторного типу дає можливість проводити калібровку аналізатора енергій вторинного пучка іонів у кожному плазмовому розряді. Це дозволяє збільшити точність вимірювань потенціалу плазми за допомогою пучка важких іонів на стеллараторі TJ-II.Возможности применения диагностики плазмы с помощью пучка тяжелых ионов в установках стеллараторного типа связаны со специфическими характеристиками стеллараторов: практически нулевой ток плазмы, относительно высокие значения полоидальных и рассеянных магнитных полей, тороидальная ассиметрия магнитных поверхностей; и различными режимами работы с разными магнитными конфигурациями. Показано, как можно снизить уровень ошибок HIBP измерений, вызванных этими неблагоприятными условиями. Отсутствие тока плазмы в установках стеллаторного типа дает возможность проводить калибровку анализатора энергий вторичного пучка ионов непосредственно в каждом плазменном разряде. Это позволяет увеличить точность измерения потенциала плазмы с помощью пучка тяжелых ионов на стеллараторе TJ-II