Non-Steady-State Growth During Directional Solidification of Various Crystallographic Orientations

The growth pattern in the thin and bulk samples of various crystallographic orientations is studied using direct observation of solid–liquid interface in transparent substances and microstructure of Al–Si single crystals. The evolution of regular tilted cells and split seaweed structures is observed in thin samples for different growth orientations and growth rates. During direct study in bulk samples, elongated cells appeared only for orientations, whereas, for orientations, only equiaxed cells appeared. This effect is associated with simultaneous development of the regular cell and irregular seaweed structures in single crystals with growth orientation different from . Continuous pattern evolution due to the effect of solute accumulation results in non-steady-state interface propagation and transformation of elongated cells eventually into equiaxed ones.Исследованы структуры роста в тонких и массивных образцах разных кристаллографических ориентаций путём прямого наблюдения интерфейса твёрдое тело–жидкость в прозрачных веществах и микроструктуре монокристаллов Al–Si. Изучалась эволюция регулярных наклонных ячеек и расщеплённых структур «морские водоросли» в тонких образцах для разных ориентаций и темпов роста. Прямое изучение объёмных образцов показало, что вытянутые ячейки появлялись только для ориентаций , тогда как для ориентаций наблюдались только равноосные ячейки. Этот эффект связан з одновременным развитием регулярной ячеечной и нерегулярной «водорослевой» структур в монокристаллах с ориентацией роста, отличной от . Непрерывная эволюция образца вследствие эффекта накопления раствора приводит к нестационарному распространению интерфейса и трансформации вытянутых ячеек в равноосные.Досліджено структури росту в тонких і масивних зразках різних кристалографічних орієнтацій шляхом прямого спостереження інтерфейсу тверде тіло–рідина у прозорих речовинах і мікроструктурі монокристалів Al–Si. Вивчалась еволюція реґулярних нахилених комірок і розщеплених структур «морські водорості» в тонких зразках для різних орієнтацій і темпів росту. Пряме спостереження об’ємних зразків показало, що витягнуті комірки з’являються лише для орієнтацій , тоді як для орієнтацій спостерігалися лише рівновісні комірки. Цей ефект пов’язаний з одночасним розвитком реґулярної коміркової та нереґулярної «водоростевої» структур у монокристалах з орієнтацією росту, відмінною від . Безперервна еволюція зразка внаслідок ефекту накопичення розчину приводить до нестаціонарного розповсюдження інтерфейсу та перетворення витягнутих комірок у рівновісні

Optimally shaped terahertz pulses for phase retrieval in a Rydberg atom data register

We employ Optimal Control Theory to discover an efficient information retrieval algorithm that can be performed on a Rydberg atom data register using a shaped terahertz pulse. The register is a Rydberg wave packet with one consituent orbital phase-reversed from the others (the ``marked bit''). The terahertz pulse that performs the decoding algorithm does so by by driving electron probability density into the marked orbital. Its shape is calculated by modifying the target of an optimal control problem so that it represents the direct product of all correct solutions to the algorithm.Comment: 6 pages, 3 figure

Preparation of facilities for fundamental research with ultracold neutrons at PNPI

The WWR-M reactor of PNPI offers a unique opportunity to prepare a source for ultracold neutrons (UCN) in an environment of high neutron flux (about 3*10^12 n/cm^2/s) at still acceptable radiation heat release (about 4*10^-3 W/g). It can be realized within the reactor thermal column situated close to the reactor core. With its large diameter of 1 m, this channel allows to install a 15 cm thick bismuth shielding, a graphite premoderator (300 dm^3 at 20 K), and a superfluid helium converter (35 dm^3). At a temperature of 1.2 K it is possible to remove the heat release power of about 20 W. Using the 4pi flux of cold neutrons within the reactor column can bring more than a factor 100 of cold neutron flux incident on the superfluid helium with respect to the present cold neutron beam conditions at the ILL reactor. The storage lifetime for UCN in superfluid He at 1.2 K is about 30 s, which is sufficient when feeding experiments requiring a similar filling time. The calculated density of UCN with energy between 50 neV and 250 neV in an experimental volume of 40 liters is about 10^4 n/cm^3. Technical solutions for realization of the project are discussed.Comment: 10 pages, more detail

Thermodynamics of Dipolar Chain Systems

The thermodynamics of a quantum system of layers containing perpendicularly oriented dipolar molecules is studied within an oscillator approximation for both bosonic and fermionic species. The system is assumed to be built from chains with one molecule in each layer. We consider the effects of the intralayer repulsion and quantum statistical requirements in systems with more than one chain. Specifically, we consider the case of two chains and solve the problem analytically within the harmonic Hamiltonian approach which is accurate for large dipole moments. The case of three chains is calculated numerically. Our findings indicate that thermodynamic observables, such as the heat capacity, can be used to probe the signatures of the intralayer interaction between chains. This should be relevant for near future experiments on polar molecules with strong dipole moments.Comment: 15 pages, 5 figures, final versio

Анализ временных рядов в саморегулирующихся системах

This paper describes a new approach to time series analysis of quantitative parameters of functional diagnostics signals. The normalization of measured values is introduced, which reduces the influence of individual differences when comparing data of different patients In addition, the normalization allows to build classification rules based on multivariate statistics and draw distinctions between heterogeneous groups more precisely. The effectiveness of normalization algorithms tested on the time series of durations of cardiac cycles, systolic output and peripheral vascular resistance. We suggest using this approach for time series analysis of quantitative parameters of other self-regulating systems.В работе описан новый подход к анализу временных рядов количественных параметров сигналов функциональной диагностики. Введена нормализация измеренных значений, которая уменьшает влияние индивидуальных различий при сравнении данных разных пациентов. Кроме того, нормализация позволяет строить правила классификации на основе многомерной статистики и точнее проводить различия между разнородными группами. Эффективность алгоритмов нормализации проверена на временных рядах длительностей сердечных циклов, систолического выброса и периферического сосудистого сопротивления. Мы предлагаем использовать этот подход для анализа временных рядов количественных параметров других саморегулирующихся систем

Infocommunication support for surgeons in training, education and professional activities

The article brings up the problem of tool support for the processes of learning and practical activities of surgeons using modern capabilities of information and telecommunication technologies. It discusses problems arising in the training of surgeons manipulating in the operating field of small dimensions, and similar problems of surgical care in a sparsely populated areas. The authors analyze the existing technical means to solve these problems, and describe their own solution that passes the test in several surgical clinics of Moscow. © 2016 IEEE

ХРОНОКАРДИОГРАФИЯ: МЕЖДУ ЗНАНИЕМ И ВЕРОЙ

The paper considers the shortcomings of the current Euro-American and Russian recommendations for the analysis of heart rate variability. The documents adopted in 1996 and 2000 contain a number of erroneous grounds that can lead to incorrect conclusions when used both in research work and in practical medicine. Based on the research of many scientists in biology, medicine and other fields of knowledge for decades, the authors come to the conclusion that it is necessary to develop new recommendations, devoid of the identified shortcomings.В работе рассмотрены недостатки действующих евро-американских и российских рекомендаций по анализу вариаций ритма сердца (heart rate variability). Принятые в 1996 и 2000 годах документы содержат ряд ошибочных положений, которые могут приводить к неверным заключениям при их использовании как в исследовательской работе, так и в практической медицине. Опираясь на исследования многих учёных в биологии, медицине и других областях знания на протяжении десятков лет, авторы приходят к выводу о необходимости разработки новых рекомендаций, лишенных выявленных недостатков

Infocommunication support for surgeons in training, education and professional activities

The article brings up the problem of tool support for the processes of learning and practical activities of surgeons using modern capabilities of information and telecommunication technologies. It discusses problems arising in the training of surgeons manipulating in the operating field of small dimensions, and similar problems of surgical care in a sparsely populated areas. The authors analyze the existing technical means to solve these problems, and describe their own solution that passes the test in several surgical clinics of Moscow. © 2016 IEEE

Телемедицина: кого, чему и как учить

This article is devoted to the issue of professional training for the new organizational-technological area of health care - telemedicine. The history of this area development in Russia, basic concepts and definitions is briefly considered. On the basis of our long-term experience, recommendations are given on training of specialists in various fields involved in the application of remote technologies for providing of medical care and professional education in medicine.Настоящая статья посвящена вопросу профессиональной подготовки специалистов для нового организационного-технологического направления здравоохранения - телемедицины. Кратко рассматривается история становления направления в России, базовые понятия и определения. На основе многолетнего собственного опыта даются рекомендации по подготовке специалистов различного профиля, участвующих в применении дистанционных технологий для оказания медицинской помощи и профессионального образования в медицине