DANSSino: a pilot version of the DANSS neutrino detector

DANSSino is a reduced pilot version of a solid-state detector of reactor antineutrinos (to be created within the DANSS project and installed under the industrial 3 GW(th) reactor of the Kalinin Nuclear Power Plant -- KNPP). Numerous tests performed at a distance of 11 m from the reactor core demonstrate operability of the chosen design and reveal the main sources of the background. In spite of its small size (20x20x100 ccm), the pilot detector turned out to be quite sensitive to reactor antineutrinos, detecting about 70 IBD events per day with the signal-to-background ratio about unity.Comment: 16 pages, 11 figures, 3 tables. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1304.369

Инновационные и научно-технологические приоритеты грузового железнодорожного транспорта

Seven main priorities for development of rail cargo transportation are emerging in the context of an active intensification of scientific and technological development cycles, widespread digitalisation of business processes and an increase in competition in the transport industry. A key element of increasing the attractiveness of rail cargo transportation is its innovative, scientific, and technological development, especially in terms of increasing customer focus. Today, the principles of customer focus in the field of railway transportation of goods are among core factors in competitiveness of railway carriers. This issue is particularly relevant for the Russian Federation that owns a high potential for development of transit routes thanks to its advantageous geographic location. This fact determines attractiveness of railway transportation for cargo haulage customers. The image of future scientific and technological development of railway cargo traffic is formed under the influence of such trends as development of heavy-haul rail traffic, international container transportation, proactive introduction of digital technologies for interacting with customers and monitoring the condition of rolling stock, the provision of services within a single transport and information space, increase in margins and environmental safety of transportation. Digital transformation of the transportation process is among high priorities, which is explained through the importance of maintaining safety of transportation, increasing the transit capacity of the railway network and development of an integrated system for ensuring openness of data to provide customers with all the necessary information. Another priority area serves to increase the economic efficiency of cargo traffic by achieving growth in the share of high-margin goods. Such goods may include pharmaceutical and perishable products, information and communication, electronic and radio-electronic products, etc. An increase in the share of such transportation with a decrease in the volume of coal/oil transportation also has a positive effect on external appearance of the railway company for external investors. The image of the future of rail cargo transportation is largely dependent on various external and internal factors having effect on the industry. Besides, it depends on the emerging macro-trends in the global economy, which determine a certain vector for development of the railway industry. The study, to achieve its purposes, has widely used qualitative research methods and bibliometric analysis of scientific literature, international strategic and program documents of the industry and its companies. Рассмотрено семь основных приоритетов развития грузового железнодорожного транспорта, формирующихся в условиях активной интенсификации циклов научно-технологического развития, повсеместной цифровизации бизнес-процессов и ростом конкуренции в транспортной отрасли. Одним из ключевых элементов увеличения привлекательности грузового железнодорожного транспорта является его инновационное и научно-технологическое развитие, особенно в части повышения клиентоориентированности. На сегодняшний день принципы клиентоориентированности в сфере железнодорожной транспортировки грузов являются одним из ключевых факторов конкурентоспособности железнодорожных перевозчиков. Этот вопрос особо актуален и для Российской Федерации, которая обладает высоким потенциалом развития транзитного направления благодаря выгодному географическому положению. Данный факт обуславливает привлекательность железнодорожного транспорта для клиентов грузовых перевозок. Образ будущего научно-технологического развития грузовых железнодорожных перевозок формируют такие направления, как развитие тяжеловесного движения и международных контейнерных перевозок, активное внедрение цифровых технологий для взаимодействия с клиентами и мониторинга состояния подвижного состава, предоставление услуг в едином транспортном и информационном пространстве, повышение маржинальности и экологической безопасности перевозок. Одним из важнейших приоритетов является цифровая трансформация перевозочного процесса, важность которой связана с обеспечением безопасности перевозок, повышением пропускной способности железнодорожной сети и формированием комплексной системы обеспечения открытости данных для предоставления клиентам всей необходимой информации. Другим приоритетным направлением является повышение экономической эффективности грузовых перевозок за счёт увеличения доли высокомаржинальных товаров. К таким товарам может относиться фармацевтическая и скоропортящаяся продукция, информационно-коммуникационная, электронная и радиоэлектронная продукция и др. Увеличение доли таких перевозок при снижении объёмов перевозки угля/нефти также положительно сказывается на внешнем облике железнодорожной компании для зарубежных инвесторов. Образ будущего грузовых железнодорожных перевозок во многом зависит от различных внешних и внутренних факторов, реализуемых в отрасли. Кроме того, он зависит от формирующихся в мировой экономике макротрендов, обуславливающих определённый вектор развития железнодорожной отрасли. В рамках исследования для достижения цели широко применялись качественные методы исследования и библиометрический анализ научной литературы, международных стратегических и программных документов отраслевого и корпоративного уровня.

Formation of "Lightnings" in a Neutron Star Magnetosphere and the Nature of RRATs

The connection between the radio emission from "lightnings" produced by the absorption of high-energy photons from the cosmic gamma-ray background in a neutron star magnetosphere and radio bursts from rotating radio transients (RRATs) is investigated. The lightning length reaches 1000 km; the lightning radius is 100 m and is comparable to the polar cap radius. If a closed magnetosphere is filled with a dense plasma, then lightnings are efficiently formed only in the region of open magnetic field lines. For the radio emission from a separate lightning to be observed, the polar cap of the neutron star must be directed toward the observer and, at the same time, the lightning must be formed. The maximum burst rate is related to the time of the plasma outflow from the polar cap region. The typical interval between two consecutive bursts is ~100 s. The width of a single radio burst can be determined both by the width of the emission cone formed by the lightning emitting regions at some height above the neutron star surface and by a finite lightning lifetime. The width of the phase distribution for radio bursts from RRATs, along with the integrated pulse width, is determined by the width of the bundle of open magnetic field lines at the formation height of the radio emission. The results obtained are consistent with the currently available data and are indicative of a close connection between RRATs, intermittent pulsars, and extreme nullers.Comment: 24 pages, no figures, references update

Исследование развития зарубежных железнодорожных компаний с применением патентного и библиометрического анализа

The modern stage of economic development is intricately linked with accelerated pace of advancement in technology and hence introduces into basic corporate agenda the need to regularly benchmark best competitive practices. Considering highly competitive environment usual tools and metrics do not allow to reveal promising directions of innovative development, whose implementation will help in building new competitive advantages with similar companies. To reveal early signs, revealing emerging directions of innovative development, promising technology and decisions, global practices implement tools and instruments of patent and bibliometric search, allowing to assess current corporate practices in the field of both fundamental and applied research. The article presents the results of a research on activity of leading world railway companies in the field of technological and scientific research, and of priority directions of innovative development, obtained using tools of patent and bibliometric analysis. The research also described the dynamics and the structure of publications and patent applications in the railway sector, the differences in the structure of cooperative links of leading railway companies regarding publication and research activity. The article also studied structuring of patent and publication activity of some companies, showing priority directions of technological and scientific efforts.Современный этап развития экономики сопряжён с ускоренными темпами технологического развития, что формирует у компаний в качестве базовой повестки необходимость проведения регулярного бенчмаркинга лучших практик среди конкурентов. Однако, учитывая условия высококонкурентной среды, традиционные инструменты и метрики не позволяют выявлять перспективные направления инновационного развития, реализация которых в будущем может сформировать новые конкурентные преимущества у компаний- аналогов.В целях выявления «ранних сигналов» – формирующихся направлений инновационного развития, перспективных технологий и решений – в мировой практике активно применяются инструменты патентного и библиометрического анализа, позволяющие оценивать текущую практику компаний как в области фундаментальных, так и прикладных исследований.В данной статье представлены результаты исследования деятельности ведущих зарубежных железнодорожных компаний в области организации научно- технологических изысканий и приоритетных направлений инновационного развития, полученные с применением инструментов патентного и библиометрического анализа. В статье описываются динамика и структура публикаций и патентных заявок железнодорожной отрасли. Также в статье описываются различия в структуре кооперационных связей ведущих железнодорожных компаний в части организации публикационной и исследовательской деятельности.В статье также рассмотрены структуры патентной и публикационной деятельности отдельных компаний, демонстрирующие их приоритетные направления организации научнотехнологи ческой деятельности

Search for sterile neutrinos at the DANSS experiment

DANSS is a highly segmented 1~m${}^3$ plastic scintillator detector. Its 2500 one meter long scintillator strips have a Gd-loaded reflective cover. The DANSS detector is placed under an industrial 3.1~$\mathrm{GW_{th}}$ reactor of the Kalinin Nuclear Power Plant 350~km NW from Moscow. The distance to the core is varied on-line from 10.7~m to 12.7~m. The reactor building provides about 50~m water-equivalent shielding against the cosmic background. DANSS detects almost 5000 $\widetilde\nu_e$ per day at the closest position with the cosmic background less than 3$\%$. The inverse beta decay process is used to detect $\widetilde\nu_e$. Sterile neutrinos are searched for assuming the $4\nu$ model (3 active and 1 sterile $\nu$). The exclusion area in the $\Delta m_{14}^2,\sin^22\theta_{14}$ plane is obtained using a ratio of positron energy spectra collected at different distances. Therefore results do not depend on the shape and normalization of the reactor $\widetilde\nu_e$ spectrum, as well as on the detector efficiency. Results are based on 966 thousand antineutrino events collected at 3 distances from the reactor core. The excluded area covers a wide range of the sterile neutrino parameters up to $\sin^22\theta_{14}<0.01$ in the most sensitive region.Comment: 10 pages, 13 figures, version accepted for publicatio

Laser Ablation Synthesis and Characteristics of Tm-Doped Gd2O3 Nanoparticles

Synthesis of nano-sized particles of thulium-doped gadolinium sesquioxide is reported. The nanopowder was obtained by laser ablation of solid target composed of a mixture of Tm2O3 and Gd2O3 powders using radiation of pulse-periodical CO2 laser. Morphological features, structural characteristics of nanoparticles and their densification behavior were investigated. It was shown that the as-synthesized nanopowder consists of loosely agglomerated particles with spherical shape and a diameter from 10 to 40 nm. It was revealed that the obtained sample is in the form of solid solution of Tm2O3 in Gd2O3 with monoclinic crystalline phase exhibiting the following lattice parameters: a = 14.095 Å; b = 3.571 Å c = 8.758 Å β = 100.182 °. Using X-ray diffraction analysis it was determined that, as opposed to other rare-earth sesquioxides (for instance, Y2O3 and Lu2O3), the phase transformation of monoclinic modification into cubic modification was not observed under thermal treatment at a temperature up to 1200 °C. This was also confirmed by an absence of stepwise variation in density of Tm:Gd2O3 compact which was evident for Gd2O3 sample prepared from powder with cubic phase and micro-sized particles. © Published under licence by IOP Publishing Ltd.The reported study was funded by RFBR and Sverdlovsk region, project number 20-48-660039