Investigations into beam monitors at the AE g ̄ gˉ\bar {g} IS experiment

Detailed diagnostic of antiproton beams at low energies is required for essentially all experiments at the Antiproton Decelerator (AD), but will be particularly important for the future Extra Low ENergy Antiproton ring (ELENA) and its keV beam lines to the different experiments. Many monitors have been successfully developed and operated at the AD, but in particular beam profile monitoring remains a challenge. A dedicated beam instrumentation and detector test stand has recently been setup at the AE g ̄ $\bar {g}$ IS experiment (Antimatter Experiment: Gravity, Interferometry, Spectroscopy). Located behind the actual experiment, it allows for parasitic use of the antiproton beam at different energies for testing and calibration. With the aim to explore and validate different candidate technologies for future low energy beam lines, as well as the downstream antihydrogen detector in AE g ̄ $\bar {g}$ IS, measurements have been carried out using Silicon strip and pixel detectors, a purpose-built secondary emission monitor and emulsions. Here, results from measurements and characterization of the different detector types with regard to their future use at the AD complex are presented

Annihilation of low energy antiprotons in silicon

The goal of the AE$\mathrm{\bar{g}}$IS experiment at the Antiproton Decelerator (AD) at CERN, is to measure directly the Earth's gravitational acceleration on antimatter. To achieve this goal, the AE$\mathrm{\bar{g}}$IS collaboration will produce a pulsed, cold (100 mK) antihydrogen beam with a velocity of a few 100 m/s and measure the magnitude of the vertical deflection of the beam from a straight path. The final position of the falling antihydrogen will be detected by a position sensitive detector. This detector will consist of an active silicon part, where the annihilations take place, followed by an emulsion part. Together, they allow to achieve 1$$ precision on the measurement of $\bar{g}$ with about 600 reconstructed and time tagged annihilations. We present here, to the best of our knowledge, the first direct measurement of antiproton annihilation in a segmented silicon sensor, the first step towards designing a position sensitive silicon detector for the AE$\mathrm{\bar{g}}$IS experiment. We also present a first comparison with Monte Carlo simulations (GEANT4) for antiproton energies below 5 MeVComment: 21 pages in total, 29 figures, 3 table

An optimum land allocation to farm holdings based on zones of disparities concerning distances between homestead areas and land plots

W artykule przedstawiono podstawowe zasady przydziału działek do gospodarstw uwzględniające przebieg stref różnic odległości z siedlisk do działek i rozgraniczających je linii równych różnic odległości. Zarówno granice rozpatrywanych stref, jak i zasięgi ich obszarów stanowią istotną przesłankę do kształtowania właściwego przydziału gruntów do gospodarstw. Warunkiem poprawności przydziału działek do dwu wybranych gospodarstw jest występowanie ich tylko w jednej strefie różnic odległości, która oddziela działki należące do tych gospodarstw. Przez tę strefę oddzielającą przebiega również linia równych różnic odległości odgraniczająca działki obu gospodarstw w przypadku ich najkorzystniejszego położenia względem siedlisk. Wykorzystane w tym opracowaniu przykłady optymalizacji rozmieszczenia gruntów gospodarstw oraz przebiegu linii równych różnic odległości z siedlisk do działek i zasięgi stref odległości dotyczą dwóch gospodarstw położonych we wsi Wojków.The editorial describes basic rules of allocation of land plots to farm holdings that take under consideration a course of zones of disparities concerning distances between homestead areas and land plots. The borders of considered zones represent an important premise in a process of forming an appropriate allocation of land plots to farm holdings. Location of land plots belonging to two farm holdings within the same zone of distance disparities is a condition for correctness of allocation of plots to the two chosen farm holdings. The said zone divides land plots belonging to those farm holdings. Examples of optimization of farm holdings’ lands as well as routes of lines defining equal disparities of distances showed in this elaboration concern two farm holdings situated in Wojków village

Optimisation of spatial structure exemplified by the village of Filipowice

The developed method of optimising a farmland arrangement system considers two basic directions when improving the layout of plots and farms: the aim of bringing farmlands closer to a farmstead site and the aim to improve the size and shape of plots. The basis for constructing this optimisation model comprises the division of consolidated land complexes into small elementary strips and the determination of distances between those strips and farmstead sites. The final result of the entire optimisation procedure is a complete digital map of a new farmland arrangement system. With this map, it is possible to compile all the documents necessary to create a cadastre. The time- and labour consuming processes of preparing data, constructing the model and solving it have been automated through the application of relevant software programs, thus, the method developed can be used in practice. The optimisation principles of farmland arrangement system were exemplified in the case of the village of Filipowice located near the city of Cracow. The optimisation performed resulted in, among other things, enlarging the mean plot area by four times and in bringing it 30% closer to a farmstead site

Determination of shortest route between plots and habitations with the aid network road's graph and along borders of areas drives

W artykule przedstawiono ogólny zarys metody określania odległości gruntów od siedlisk na podstawie mapy numerycznej, bardziej szczegółowo omawiając procedury dotyczące wyznaczenia najkrótszej trasy łączącej działkę z siedliskiem. Dojazd z siedliska do działki opisany został grafem obejmującym sieć drogową i przejazdy po terenie w kompleksach działek. Trasę przejazdu z siedliska do działki określono jako najkrótszą ścieżkę między węzłami grafu. Przyjęto odpowiednie zróżnicowanie trudności przejazdu po drogach i po terenie. Przedstawione procedury dotyczące określania odległości gruntów od siedlisk zostały opracowane przy założeniu, że przemieszczenia odbywają się po granicach dróg oraz po miedzach działek. Zestawiony przy tych założeniach graf opisujący przemieszczenia między pojedynczą działką a siedliskiem, nawet przy dużym rozdrobnieniu gruntów, nie przekracza zwykle 1–2 tysięcy wierzchołków, co nie wydłuża nadmiernie czasu obliczeń i umożliwia praktyczne zastosowanie opracowanej metody. Podane zasady określanie odległości i trasy przejazdu z siedliska do działek gospodarstwa na podstawie mapy ewidencyjnej przedstawionej w formie cyfrowej pozwalają na automatyzację większości procedur obliczeniowych, a tym samym na zmniejszenie ich pracochłonności. Umożliwia to określanie odległości wszystkich działek rolnych położonych na rozpatrywanym obszarze od siedlisk gospodarstw, co stanowić może wartościowy materiał dla oceny struktury przestrzennej wsi oraz jej zmian zachodzących w wyniku prowadzenia prac urządzeniowych. Tablica zawierająca odległości wszystkich działek położonych w danej wsi od siedlisk gospodarstw rolnych może być również wykorzystana przy optymalizacji rozmieszczenia gruntów na jej terenie.In article was presented the method of calculations distances of ground from habitations on base of numeric map. More in detail was discussed procedures concerning with shortest route from habitations to plots. Approach from habitation has been described for graph including road’s network and drives on field in complexes of areas. The route of drive from habitation to plots was defined as shortest path graph between its knots. Proper disparity of difficulty of drive after ways and after field was accepted. Introduced procedures have been processed at foundation concerning, that relocating proceed after borders of ways and after balks of plots. The graph describing relocate between single area and habitation usually does not surpass two thousand tops. It will not extend time of account excessively and economic application of processed method will enable. Served principles counting of distance and routes of drives allow from habitation for areas of farms on base of information map introduced in the form of numeric automation of majority computational procedure. This enables counting of distance of all rural plots from habitation of farms that can present valuable material for estimate of structure of village and its change. Table of distance of all plots can be taken at optimization of accommodation of ground in the village

Zones of access to lots with allowance for changes in their lengths and distances between roads

Jednym z najważniejszych celów procesu kształtowania układu gruntowego wsi w trakcie prac scaleniowych jest tworzenie korzystnych warunków funkcjonowania występujących na danym obszarze gospodarstw rolnych. Cel ten może zostać osiągnięty poprzez zaproponowanie układu gruntowego, który w jak największym stopniu zmniejszy koszty związane z uprawą poszczególnych działek wchodzących w skład gospodarstw rolnych. Niewątpliwie jednym z najważniejszych czynników decydujących o możliwościach projektowania nowego układu gruntowego jest sieć transportu rolnego na rozpatrywanym obszarze, a elementem ściśle z nim powiązanym zagadnienie wyboru sposobu dostępności działek z dróg. Ustalenie najkorzystniejszego w danym przypadku sposobu dostępności z dróg do działek nie jest zadaniem oczywistym, ponieważ zależy on między innymi od odległości między drogami oraz od długości działek. Czynniki te są ze sobą w sposób oczywisty powiązane, ale ich wzajemne oddziaływanie na optymalną dostępność do działek jest zagadnieniem stosunkowo skomplikowanym. Prezentowany artykuł przedstawia wyniki badań nad wyznaczeniem granicznych wielkości takich cech działek jak ich długość oraz powierzchnia, przy których powinna następował zmiana sposobu dostępności tych działek z dróg. Przedstawione rozważania poszerzają wiedzę na temat zasad kształtowania układu gruntowego wsi.One of the most important aims of the development process of the ground lay-out of a village in the course of scale-integration work is to create favourable functioning conditions in a given rural area . This aim may be achieved by introduction of a ground lay-out which the most effectively will reduce the costs connected with cultivation of particular lots belonging to farms. Undoubtedly, one of the most important factors determining development possibilities of a new ground lay-out is the rural transport network in a discussed area along with the relevant issue of selection of a way of road access to the lots. Determination of the most economical way of road access to the lots in a particular case is not an evident task because it depends, among others, on the distance between the roads and the lengths of the lots . These factors are evidently related and the effect of their mutual interaction on the optimum access to the lots is a relatively sophisticated issue for calculation reasons. The presented article shows the results of the research on determination of limiting values of such lot features as their lengths and areas as well as surface which should involve a change of a way of road access to the lots. The presented idea broadens the knowledge in the scope of development of the ground lay-out of a village

Valuation of using a partition of a village area into equal value elements in a process of optymization of parcels layout

Prezentowany referat przedstawia w skrócie wybrane zagadnienia związane z wykorzystaniem informacji zawartych na mapach numerycznych dla celów automatyzacji niektórych elementów procesu scalenia gruntów. Jako przykład zaprezentowano rozważania na temat metod podziału obszaru wsi na elementy powierzchniowe przydatne dla celów optymalizacji układu gruntowego na rozpatrywanym obszarze. Szczególny nacisk położono na opis koncepcji podziału na elementy równowartościowe. Do wykonania takiego podziału niezbędne są następujące dane wejściowe w postaci numerycznej: granice zewnętrzne obszarów, które będą dzielone na elementy powierzchniowe, kierunki linii projektowych dla każdego z obszarów oraz granice istniejących konturów szacunkowych, które wyznaczają obszary o jednakowej wartości określonej w postępowaniu scaleniowym. Wymienione zbiory, z wyjątkiem kierunków linii projektowych, muszą być poprawne pod względem topologicznym. Kolejnym etapem jest utworzenie na podstawie określonych danych wejściowych zbioru elementów o jednakowej wartości. Zbiór ten jest następnie wykorzystywany do optymalizacji rozmieszczenia gruntów na badanym obszarze z punktu widzenia zmniejszenia łącznej długości dróg transportu rolnego. Zasada optymalizacji opiera się na obliczaniu efektów wymian elementów o równej wartości pomiędzy poszczególnymi gospodarstwami, aż do uzyskania rozwiązania najlepszego. Optymalizacja taka może mieć zastosowanie przy próbach automatyzacji wstępnego naboru do kompleksów projektowych. Czynność ta jest jednym z ważniejszych etapów postępowania scaleniowego.The presented project describes in brief some chosen issues related to using information included in digital maps for the purposes of automation of some elements of land consolidation process. Delibe-rations regarding methods of division of the village area into area elements that can be used for optimization of grounds configuration on the given area were chosen as an example. Description of concept of division into equal value elements was specially emphasised. In order to perform such division, the following ingoing data in a numerical form is necessary: outer boundaries of areas to be divided into area elements, directions of design lines (determining a layout of design plots) for each area and boundaries of existing estimated outlines, ie. areas of equal value defined by participators of land consolidation process. Aforementioned sets, excluding directions of design lines, have to be corrects in topological sense. A consecutive stage is, upon defined ingoing data, creation a set of equal value elements. The set is then used for optimization of deploying plots on a given area from the standpoint of reducing a all-in length of agricultural transport journey. A principle of optimization is based on calculation of results of exchanging equal value elements between respective farms till the best solution is found. Such optimization can be used in attempts of automation of preliminary selection of plots. for a designed block. This procedure is one of more important stages of a land consolidation process