Studies of Conventional and New Technologies for Preparation of Iron Ore Raw Materials at Iron Making Plant of Pao Severstal to Evaluate Prospectives for Reduction of Ecological Load on Environment

The experts of Centre for Raw Materials Investigations (CRMI) have conducted research into the usage of recycled materials in the following technological processes: sintering and briquetting. Research shows variation in emissions containing sinter gases and qualitative characteristics of the finished product (cold and hot sinter strength). It is suggested that involvement of recycled waste products of steelmaking and chemical processes shall be increased using the method of vacuum extrusion. Keywords: sintering, recycled materials, sinter gas, briquette

ACCOUNT OF NONLOCAL IONIZATION AND SLOW ELECTRON ENERGY BALANCE IN GLOW DISCHARGE MODELS

54-5

Plasma diagnostics in the optical and X-ray regions on the plasma focus device PF-4 (installation Tyulpan)

The results of experiments received on the plasma focus (PF) device with energy stored equal 4 kJ are represented. Photos of the current plasma sheath (CPS), pre-pinch, sphere-like plasma formations are produced with the help of the electron-optical converter contained a gated micro-channel plate (MCP) and the CCD-camera imaging system in the visible region. The redial velocity of the CPS is about 10⁷ cm/s. Neon plasma electron density measured with the help of the interferograms in the visible region and the spectrums in the soft X-ray region equals 3·10¹⁸ cm⁻³. Electron temperature equals about 200 eV. Discharge integral photos were obtained with the help of the soft X-ray pinhole camera. Pictures with 2 μs resolution of the plasma luminescence above PF anode region were made by CCD-camera

Atomically precise semiconductor-graphene and hBN interfaces by Ge intercalation

The full exploration of the potential, which graphene offers to nanoelectronics requires its integration into semiconductor technology. So far the real-world applications are limited by the ability to concomitantly achieve large single-crystalline domains on dielectrics and semiconductors and to tailor the interfaces between them. Here we show a new direct bottom-up method for the fabrication of high-quality atomically precise interfaces between 2D materials, like graphene and hexagonal boron nitride (hBN), and classical semiconductor via Ge intercalation. Using angle-resolved photoemission spectroscopy and complementary DFT modelling we observed for the first time that epitaxially grown graphene with the Ge monolayer underneath demonstrates Dirac Fermions unaffected by the substrate as well as an unperturbed electronic band structure of hBN. This approach provides the intrinsic relativistic 2D electron gas towards integration in semiconductor technology. Hence, these new interfaces are a promising path for the integration of graphene and hBN into state-of-the-art semiconductor technology

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

Recent measurements of the electric potential profile and fluctuations in ECRH and NBI plasmas on TJ-II stellarator

Heavy Ion Beam Probe diagnostics is used in TJ-II stellarator to study directly the plasma electric potential with a good spatial (up to 1cm) and temporal (up to 2 µs ) resolution. Low density (ne = (0.3…0.5)×1019 m –3) ECRH plasma in TJ-II is characterized by positive plasma potential (ϕ(0) = +600…+ 400 V). At higher densities the minor area of the negative electric potential appears at the edge. This area increases with the density, finally makes potential fully negative. This tendency is affected by ECRH power and deposition area. The NBI plasmas are characterized by negative electric potential in the full plasma column from the center to the edge, (ϕ(0) = -300…-600 V). These results show the clear link between plasma potential, temperature, density and particle confinement.безконтактного вимірювання електричного потенціалу плазми з високою просторовою (до 1 см) та часовою (до 2 мкс) здатністю. Плазма з низькою щільністю (ne=(0.3…0.5)×1019м –3) в ЕЦР-режимі нагріву на TJ-II характеризується позитивним потенціалом (ϕ(0) = +600…+400 В). При більшій щільності невелика область з негативним потенціалом виникає на периферії. Ця область зростає із збільшенням щільності і, зрештою, потенціал стає повністю негативним. Така поведінка залежить від потужності ЕЦР-нагріву і області її вивільнення. Плазма під час нагріву нейтральним пучком характеризується негативним потенціалом всього плазмового шнура від центру до периферії (ϕ(0) = -300…-600 В). Ці результати показують чіткий зв'язок між потенціалом плазми, електронною температурою, щільністю та утриманням часток.Диагностика плазмы тяжелым пучком ионов используется на стеллараторе TJ-II для бесконтактного измерения электрического потенциала плазмы с высоким пространственным (до 1 см) и временным (до 2 мкс) разрешением. Плазма с низкой плотностью (ne = (0.3…0.5)×1019 м –3) при ЭЦР- нагреве в TJ-II характеризуется положительным потенциалом (ϕ(0) = +600…+400 В). При больших плотностях небольшая область с отрицательным потенциалом возникает на периферии. Эта область увеличивается с возрастанием плотности и, в конечном итоге, потенциал плазмы становится полностью отрицательным. Такое поведение зависит от мощности ЭЦР-нагрева и области высвобождения мощности. Плазма при нагреве нейтральным пучком характеризуется отрицательным потенциалом всего плазменного шнура от центра к периферии (ϕ(0) = -300…-600 V). Эти результаты показывают четкую связь между потенциалом плазмы, электронной температурой, плотностью и удержанием частиц

Nonlinear dynamics of semiconductor lasers with active optical feedback

An in-depth theoretical as well as experimental analysis of the nonlinear dynamics in semiconductor lasers with active optical feedback is presented. Use of a monolithically integrated multi-section device of sub-mm total length provides access to the short-cavity regime. By introducing an amplifier section as novel feature, phase and strength of the feedback can be separately tuned. In this way, the number of modes involved in the laser action can be adjusted. We predict and observe specific dynamical scenarios. Bifurcations mediate various transitions in the device output, from single-mode steady-state to self-pulsation and between different kinds of self-pulsations, reaching eventually chaotic behavior in the multi-mode limit

Polarization-resolved strong light–matter coupling in planar GaAs/AlGaAs waveguides

We study the influence of optical selection rules and polarization splittings on properties of exciton polaritons in a planar AlGaAs waveguide containing embedded GaAs quantum wells. We demonstrate that transverse electric and transverse magnetic modes couple differently with light- and heavy-hole quantum well excitons, which leads to distinct polarization splittings of the resulting polariton modes. The experimental data are in good agreement with modeling based on theoretical data for the optical selection rules for quantum well excitons

Structure and Stresses in a System of Two Mechanical Twins in Titanium

In the work we have presented the results of experimental studies and mathematical modeling for the processes of the structure formation in a transition zone of wedge-type twins system in commercially pure titanium. The process of interaction of structure defects with twinning dislocations during the formation of a wedge-type twin was taken into consideration. It is shown that the interaction alters the stress maximum in vicinity of boundaries in the system two wedge-type twins