Micro- and Nanocapillary Structures Based on Dielectric Materials to Focus the Ion Beams

The 255 keV and 150 keV proton beams transmission through tapered glass capillaries with 10 μm and 5 μm outlet diameters, respectively, were studied. The dependence of the output current on input current and the dependence of coefficient of proton beam transmission through capillary on the tilt angle of the capillary with respect to the beam axis were investigated. The focusing and guiding effects for transmitted proton beams were observed. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3521

Peculiarities of proton transmission through tapered glass capillaries

A study of the 150–320 keV proton beam transmission through tapered glass (borosilicate) capillaries with different diameters of the input and output of the capillary was performed. The focusing effect was observed. The areal density of the transmitted beam is enhanced by approximately 20 times. It was shown that changing a taper angle from 0.5 deg to 1.7 deg evidences increase of the transmission coefficient by more than 300 times keeping the initial energy spectrum of ions. The ion transmission through self-ordered nanoporous alumina membranes prepared by anodic oxidation of high-purity aluminium was studied for different energies of ions

Peculiarities of proton transmission through tapered glass capillaries

A study of the 150–320 keV proton beam transmission through tapered glass (borosilicate) capillaries with different diameters of the input and output of the capillary was performed. The focusing effect was observed. The areal density of the transmitted beam is enhanced by approximately 20 times. It was shown that changing a taper angle from 0.5 deg to 1.7 deg evidences increase of the transmission coefficient by more than 300 times keeping the initial energy spectrum of ions. The ion transmission through self-ordered nanoporous alumina membranes prepared by anodic oxidation of high-purity aluminium was studied for different energies of ions

Результаты исследований влияния биоэнергетических факторов на повышение урожайности в растениеводстве

The results of a fundamental research is presented confirming two hypotheses concerning the process of a crop harvest forming and transpiration as the two main bio-energetic factors of fertility. Transpiration is a thermodynamic process in an open self-organizing system, which has a dissipative random character. Transpiration consumes about 95 percent of the water consumed by the plant. (Purpose of research) The research objective is to obtain results confirming two hypotheses, according to which the efficiency of the process of crop formation is due to transpiration as a bio-energy factor of fertility and its components: photosynthetic exergy and thermal exergy. (Methods and materials) The basic principles of thermodynamic systems self-organization, as well as methods of experimental studies of the principle of subordination to the parameter of the order in which the system control variable is dependent on parameter of the order. The relation of the order parameter (thermal exergy of solar radiation (SR)) and the variable control (transpiration) was determined. The values of the correlation coefficients of these two processes have a value close to one. This confirms that transpiration is a dissipative self-organizing process underlying the transpiration irrigation mechanism. It is revealed that a fractal dimension of a time series of transpiration of cucumber with natural light, a potato is artificial, and their probability haracteristics: the mathematical expectation, standard deviation and variance. (Results and discussion) We received confirmation of the scientific hypothesis about the influence of limiting climatic factors on the theoretical limit of plant productivity and fractal dimension of transpiration as an indicator of production processes in crop production. (Conclusions) We put forward supplemental scientific hypothesis about the influence of limiting climatic factors on the theoretical limit of plant productivity. It was showed that under artificial light intensity of shoots of potatoes fractal dimension is equal to 1.1, and the variance of the temporary random number of transpiration series decreased more than 6 times compared to the same time series under natural light of SRПриведены предпосылки и результаты фундаментальных исследований, подтверждающие две гипотезы, касающиеся процесса формирования урожая и транспирации как основного биоэнергетического фактора плодородия. Транспирация есть термодинамический процесс в открытой самоорганизующейся системе, носящий диссипативный случайный характер. На транспирацию расходуется около 95 процентов потребляемой растением воды. (Цельисследования) Получить результаты, подтверждающие две гипотезы, согласно которым эффективность процесса формирования урожая обусловлена: транспирацией как биоэнергетическим фактором плодородия, фотосинтезной эксергией и тепловой эксергией. (Методы и материалы) Рассмотрены основные принципы самоорганизации термодинамических систем, а также методы экспериментальных исследований принципа подчинения параметру порядка, при котором переменная управления системы подчинена параметру порядка. Определили связь параметра порядка (тепловая эксергия солнечного излучения (СИ)) и переменной управления (транспирация). Значения коэффициентов корреляции этих двух процессов имеют величину, близкую к единице. Это подтверждает, что транспирация есть диссипативный самоорганизующийся процесс, лежащий в основе механизма транспирационного орошения. Выявили фрактальную размерность временного ряда транспирации огурца при естественном освещении, картофеля – при искусственном, а также их вероятностные характеристики: матожидание, среднеквадратическоеотклонение и дисперсия. (Результаты и обсуждение) Получили подтверждение научной гипотезы о влиянии лимитирующих климатических факторов на теоретический предел продуктивности растений и фрактальной размерности транспирации как индикатора продукционных процессов в растениеводстве. (Выводы) Дополнили научную гипотезу о влиянии лимитирующих климатических факторов на теоретический предел продуктивности растений. Показали, что при искусственном интенсивном освещении всходов картофеля фрактальная размерность равна 1,1, а дисперсия временного случайного ряда транспирации снизилась более чем в 6 раз по сравнению с аналогичным временным рядом при естественном освещении СИ

Live imaging of micro and macro wettability variations of carbonate oil reservoirs for enhanced oil recovery and CO/ trapping/storage

Carbonate hydrocarbon reservoirs are considered as potential candidates for chemically enhanced oil recovery and for CO² geological storage. However, investigation of one main controlling parameter—wettability—is usually performed by conventional integral methods at the core-scale. Moreover, literature reports show that wettability distribution may vary at the micro-scale due to the chemical heterogeneity of the reservoir and residing fluids. These differences may profoundly affect the derivation of other reservoir parameters such as relative permeability and capillary pressure, thus rendering subsequent simulations inaccurate. Here we developed an innovative approach by comparing the wettability distribution on carbonates at micro and macro-scale by combining live-imaging of controlled condensation experiments and X-ray mapping with sessile drop technique. The wettability was quantified by measuring the differences in contact angles before and after aging in palmitic, stearic and naphthenic acids. Furthermore, the influence of organic acids on wettability was examined at micro-scale, which revealed wetting heterogeneity of the surface (i.e., mixed wettability), while corresponding macro-scale measurements indicated hydrophobic wetting properties. The thickness of the adsorbed acid layer was determined, and it was correlated with the wetting properties. These findings bring into question the applicability of macro-scale data in reservoir modeling for enhanced oil recovery and geological storage of greenhouse gases

Способ контроля продуктивности растения

The necessary condition for obtaining high yields is the management of plant production processes in closed artificial agroecosystems. It is important to control the intensity of these processes in a dynamic mode. (Research purpose) To develop a non-destructive method for controlling the plant productivity growth to create algorithms for controlling the plant production processes. (Materials and methods) The authors studied the dependence of plant productivity on leaf temperature. They determined the increase in plant leaf mass using digital scales, studied the leaf temperature and the control object with a pyrometric thermometer and measured the leaf surface area. (Results and discussion) The authors obtained the values of plant and environmental parameters and, taking into account the moisture consumption for transpiration cooling, determined the values of the lettuce leaf mass growth (Latuca sativa L.), which would be used in conjunction with other measured plant and environmental parameters to control the limiting factors in closed artificial agroecosystems. (Conclusions) The authors developed a non-destructive method to control plant productivity growth in climatic chambers using the example of Krasnyy Dubolistnyy lettuce. It was determined that the green mass growth rate had a maximum if the mass of cooling water during evaporation was 0.65 gram. That meant the plant tried to maximize the use of free energy and the productive factors that determined it. The weight values calculated from the experiment results (2.0 grams) corresponded to the data obtained at the Omsk State Agrarian University (1.9 gram) with an accuracy of 5 percent.Реферат. Показали, что управление продукционными процессами в растении в системе закрытых искусственных агроэкосистем – необходимое условие получения высоких урожаев. Важно контролировать интенсивность этих процессов в динамическом режиме.  (Цель исследования) Разработать способ неразрушающего контроля роста продуктивности растений для создания алгоритмов управления продукционными процессами. (Материалы и методы) Изучили зависимость продуктивности растения от температуры листа. Определили прирост листовой массы растения с помощью цифровых весов, провели учет температуры листа и контрольного объекта пирометрическим термометром, измерили площадь листовой поверхности.  (Результаты и обсуждение) Получили значения параметров растения и окружающей среды и, учитывая расход влаги на транспирационное охлаждение, установили значения прироста листовой массы салата (Latuca sativa L.), которые будут использованы в совокупности с другими измеренными параметрами растения и окружающей среды для управления лимитирующими факторами в закрытых искусственных агроэкосистемах. (Выводы) Разработали способ неразрушающего контроля роста продуктивности растений в климатических камерах на примере салата сорта Красный дуболистный. Определили, что прирост прирост зеленой массы имеет максимум, если масса охлаждающей воды при испарении равна 0,65 грамма, то есть растение стремится максимально использовать свободную энергию и определяющие ее продуктивные факторы. Рассчитанные по результатам эксперимента весовые значения (2,0 грамма) соответствуют данным, полученным в Омском государственном аграрном университете (1,9 грамма), с точностью 5 процентов