Interacting bosons in an optical lattice: Bose-Einstein condensates and Mott insulator

A dense Bose gas with hard-core interaction is considered in an optical lattice. We study the phase diagram in terms of a special mean-field theory that describes a Bose-Einstein condensate and a Mott insulator with a single particle per lattice site for zero as well as for non-zero temperatures. We calculate the densities, the excitation spectrum and the static structure factor for each of these phases.Comment: 17 pages, 5 figures; 1 figure added, typos remove

Modeling of temperature fields of details during laser hardening using the method of polyargument systems

Представлено дані математичного моделювання теплового стану ріжучого інструменту в умовах лазерного загартування. Розглядаються особливості реалізації методу поліаргументних систем для розв’язання тривимірної задачі теплопереносу з локалізованим рухомим джерелом лазерного нагріву. Наводяться дані числових досліджень щодо встановлення закономірностей впливу радіуса плями нагріву на температурний режим зміцнюваного інструменту. Показано, що варіювання даного параметра може використовуватися як ефективний спосіб впливу на тепловий стан ріжучого інструменту в процесі його загартування променем лазера. Представлено результати моделювання температурних режимів інструмента в широкому практично важливому діапазоні зміни його кута заточки.The data of mathematical modeling of the thermal state of a cutting tool under conditions of laser hardening are presented. The features of the implementation of the method of polyargument systems for solving the three-dimensional heat transfer problem with a localized movable laser heating source are considered. The data of numerical studies to establish patterns of the influence of the radius of the heating spot on the temperature regime of the hardened tool are presented. It is shown that varying this parameter can be used as an effective way of influencing the thermal state of a cutting tool during its hardening by a laser beam. The results of modeling the temperature conditions of the tool in a wide practically important range of changes in its sharpening angle are presented.Представлены данные математического моделирования теплового состояния режущего инструмента в условиях лазерной закалки. Рассматриваются особенности реализации метода полиаргументных систем для решения трехмерной задачи теплопереноса с локализованным подвижным источником лазерного нагрева. Приводятся данные численных исследований по установлению закономерностей влияния радиуса пятна нагрева на температурный режим упрочняемого инструмента. Показано, что варьирование данного параметра может использоваться в качестве эффективного способа воздействия на тепловое состояние режущего инструмента в процессе его закалки лучом лазера. Представлены результаты моделирования температурных режимов инструмента в широком практически важном диапазоне изменения его угла заточки

ВОДОГРІЙНІ КОНДЕНСАЦІЙНІ ТЕПЛОУТИЛІЗАТОРИ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ НАНОКОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ГАЗОСПОЖИВАЛЬНИХ ОПАЛЮВАЛЬНИХ КОТЛІВ

The authors have presented the results of research on the efficiency of using gas-consuming heating boiler plants in deep heat recovery technologies with deep cooling of their waste gases of water-heating heat recovery equipment of various types. When carrying out the research, the traditionally used equipment was considered, the heat exchange surfaces of which consisted of bundles of smooth and cross-cut pipes of two types. In one of these types, bimetallic pipes (with a steel base and aluminium fins) were used, in the other flat-oval pipes with plate-shaped rectangular finning. As the surface material for these flat-oval pipes and smooth-tube bundles, alloy steel was used. The authors suggest using polymer micro- and nanocomposites as a material for the heat exchange surface for water heat recovery. In this case, these surfaces should be composed of bundles of smooth tubes. During the research for different operating modes of boiler plants during the heating period, such basic relative characteristics of these surfaces were determined, such as thermal permeability per unit mass of this surface and its volume per unit of heat capacity. A comparative analysis of these characteristics is made when using traditional heat exchange surfaces and surfaces made of polymeric micro- and nanocomposites with different heat conductivity coefficients for water heat recovery heaters. The value of the working temperatures of the heat transfer surface from micro- and nanocomposites is determined by its polymer matrix, and by the thermal conductivity the necessary composition of polymer fillers, which can be aluminium microparticles or carbon nanotubes. Thus, we have shown that in order to heat boiler plants, the hot-water heat recovery equipment of these nanocomposite materials by specific heat output has significant advantages over traditional analogues of this purpose.Викладено результати досліджень ефективності використання в теплоутилізаційних технологіях газоспоживальних опалювальних котельних установок із глибоким охолодження їхніх відхідних газів водогрійного теплоутилізаційного устаткування різного типу. Розглянуто устаткування, теплообмінні поверхні якого компонувались з пучків поперечно-оребрених труб двох видів та гладкотрубних пучків. Визначено для різних режимів роботи котельних установок протягом опалювального періоду такі відносні характеристики даних поверхонь, як теплопродуктивність на одиницю маси цієї поверхні та її об'єм на одиницю теплопродуктивності. Виконано порівняльний аналіз зазначених характеристик при використанні для поверхонь теплообміну традиційних матеріалів і полімерних мікро- і нанокомпозитів з різними коефіцієнтами теплопровідності. За значеннями робочих температур теплообмінної поверхні із мікро- і нанокомпозитів визначено її полімерну матрицю, а за величиною теплопровідності - необхідний склад наповнювачів полімеру, якими можуть слугувати мікрочастки алюмінію або вуглецеві нанотрубки. Показано, що для опалювальних котельних установок водогрійне теплоутилізаційне устаткування із вказаних нанокомпозиційних матеріалів за питомою теплопродуктивністю має істотні переваги над традиційно застосовуваними аналогами цього призначення

Problems and prospects of higher education system development in modern society: monograph

Монографія "Проблеми та перспективи розвитку системи вищої освіти в сучасному суспільстві" присвячена висвітленню особливостей функціонування сучасної вищої освіти, що виникають під впливом сучасних викликів у VUCA-світі, а також – визначенню перспектив подальшого розвитку вищої освіти. Особливу увагу авторам монографії потрібно приділяти вивченню тих умов реформування вищої освіти, які забезпечать сталий та результативний розвиток майбутніх фахівців. Автори колективної монографії дослідили комплекс нагальних проблем вищої освіти в Україні та за кордоном; визначили шляхи їх вирішення в умовах сучасних викликів на тлі трансформаційних змін у суспільстві. Це, у свою чергу, вплинуло на побудову логічної структури монографії. У першому розділі монографії "Врядування у системі вищої освіти України" висвітлено проблеми ефективного управління в сучасних університетах, а також перехід від управління до врядування у закладах вищої освіти та фактори, що сприяють цьому процесу. Розглянуто український досвід щодо участі студентів у діяльності університетів. У другому розділі "Розвиток потенціалу університетів: від теорії до практики" автори вивчають фактори, які впливають на розвиток ЗВО. Особлива увага приділяється вивченню розвитку наукового-педагогічного персоналу та впровадженню інноваційних технологій у розвиток працівників закладів вищої освіти. У третьому розділі «Забезпечення якості вищої освіти: європейський та український досвід» увагу авторів монографії зосереджено на вивченні сучасних підходів до оцінювання студентів та аналізі стейкхолдерів забезпечення якості системі вищої освіти в Україні та в ЄС

The treatment results of Ml stages of breast cancer in dependence of operative volume and using brachytherapy in complex treatment

Purpose: То evaluate the effectiveness and the cosmetic outcome of organ preservation treatment using brachytherapy for female patients with early stages of breast cancer. Methods: The results of treatment of 473 female patients with 1 and 2 stages of breast cancer were analyzed. Patients were divided in 3 groups: in the first and in 3 the second groups radical resection of breast was performed with radiotherapy in consequence. In the first group additional dose of radiation (boost) on the tumor bed was given using brachytherapy method, in the second group - using method of electron beam. Mastectomy was performed in the third group. Results: At the moment of article print the follow-up is from 3 till 69 months. The general frequency of recurrent tumor was in the first group -4,35%, in the second- 4,5%, in the third - 2,6%. The overall 5-year survival rate was 91,3%, 89,55%, 89,74% for the groups. Cosmetic treatment analysis was made in 205 female patients. Questionnaire results reveal, that boost type have no significant influence on cosmetic effect. Conclusions: The comparative analysis of the results reveals no statistical certainty difference in the overall 5-year survival rate and in the presence of recurrent tumor in all 3 groups. That’s why method with using of brachytherapy bust can be considered as effective in malignancy treatment. There is no difference in the cosmeic results between brachytherapy and electron beam, so the first method can be recommended for use.Цель исследования: Оценка эффективности и косметических результатов органосберегающего лечения пациенток с ранними стадиями рака молочной железы с использованием брахитерапии. Материалы и методы исследования: проанализированы результаты лечения 473 пациенток с 1-2 стадиями рака молочной железы. Пациентки были распределены на 3 группы: в первых 2-х выполнялась радикальная резекция молочной железы с последующей лучевой терапией, в качестве дополнительной дозы облучения (буста) на опухолевое ложе в первой группе проводилась брахитерапия, во второй - облучение электронами, в третьей группе пациенткам выполнялась мастэктомия. Результаты: На момент написания статья период наблюдения составил от 3 до 69 месяцев. Общая частота локальных рецидивов составила в 1-ой группе 4,35%, во второй - 4,5%, в третьей - 2,6%. Общая 5-летняя выживаемость составила 91,3%, 89,55%, 89,74% соответственно. Анализ косметических результатов был проведен у 205 пациенток. Результаты опроса показали, что вид буста не оказал существенного влияния на косметику. Заключение: Сравнительный анализ полученных результатов показывает отсутствие статистически значимых различий в пятилетней общей и безрецидивной выживаемости во всех трех группах, что говорит о выраженной противоопухолевой эффективности предложенной методики с использованием брахитерапевтического буста. Различий в косметических результатах при органосохраняющем лечении с выполнением брахитерапевтического или электронного буста не получено, что позволяет рекомендовать данную методику к использованию