Application of Photothermal and Photoacoustic Spectroscopy for the Monitoring of Aqueous Dispersions of Carbon Nanomaterials

Photothermal  and  optoacoustic  spectroscopy  in their  state-of-the-art  techniques—multiwavelength, scanning  and  transient—are  used  for  complex investigation  and analysis  (chemical  analysis  and the  estimation  of  physicochemical  properties and size)  of  novel  carbon  materials—fullerenes  and nanodiamonds—and  their aqueous  dispersions  as promising biomedical nanosystems. The estimation of the cluster size and the possibilities to determine subnanogram  amounts  of  both nanodiamonds  and fullerenes  by  these  techniques  are  shown.  The comparison  of fullerene  solutions  in  various solvents,  toluene, N-methylpyrrolydone and  water, is made.  The  advantages  of  the  photothermal  and optoacoustic  techniques  over conventional spectroscopies  and  the  current  limitation  are discussed. The necessity to develop robust  models for  transient  and  imaging  photothermal  techniques is outlined

Counting and computing regions of DD-decomposition: algebro-geometric approach

New methods for $D$-decomposition analysis are presented. They are based on topology of real algebraic varieties and computational real algebraic geometry. The estimate of number of root invariant regions for polynomial parametric families of polynomial and matrices is given. For the case of two parametric family more sharp estimate is proven. Theoretic results are supported by various numerical simulations that show higher precision of presented methods with respect to traditional ones. The presented methods are inherently global and could be applied for studying $D$-decomposition for the space of parameters as a whole instead of some prescribed regions. For symbolic computations the Maple v.14 software and its package RegularChains are used.Comment: 16 pages, 8 figure

The prospect on the use of Be mirrors in a fusion reactor with Be first wall

Many methods of plasma diagnostics in a fusion reactor (FR) require the use of so called first mirrors (FM) disposed inside the vacuum vessel. One reason of FM degradation is the deposition on the FM surface of material eroded from the inner components subjected to most intensive plasma impact, i.e., deposition of beryllium in the case of experimental FR (ITER) with Be wall protection. Thus, in ITER only Be mirror can sustain its optical properties for long time and in the present paper results are presented of the simulation experiments on some ITER environment effects on FM made of Be. Namely, effects of bombardment by D ions on reflectance, R(λ), in the λ=220-650 nm range was studied as modelling the impact of charge exchange atoms. It was found that with high ion energy (600-1350 eV) the sharp drop of R(λ), 5-20 %, rising with decreasing wavelength of reflected light, was observed after ion fluence ~10¹⁸ions/cm². It was supposed that under deuterium ions the BeO surface film was transformed into the Be(OD)₂ film accompanying by changing the refraction and extinction indices of the film, as was registered by ellipsometry measurements. Effects of ion energy and ion fluence variation on R(λ) of Be mirrors are discussed in detail.Багато методів діагностики плазми в реакторі синтезу (РC) вимагають використання так званих перших дзеркал (ПД), розташованих у внутрішній частині вакуумної камери. Одна з причин деградації ПД - осадження на поверхні ПД матеріалу ерозії внутрішніх компонентів, що піддавались найбільш інтенсивній плазмовій дії, тобто, осадження берилiю у випадку експериментального РС (ІTER) із захистом стінки з Be. Таким чином, тільки в ІTERі дзеркало з Be може зберігати оптичні властивості протягом довгого часу, і в наведеній роботі представлені результати експериментів моделювання деяких ефектів середовища ІTER для ПД, виготовленого з Be. А саме, вплив бомбардування іонами D на коефіцієнт відображення, R(λ), у діапазоні λ=220–650 нм вивчався у рамках моделі ударного впливу атомів перезарядження. При високих енергіях іонів (600-1350 eВ) було виявлене різке зниження R(λ), 5-20 %, зростаюче при зменшенні довжини хвилі відбитого світла, яке спостерігалось після флюенса іонів ~10¹⁸ іонів/cм². Передбачалося, що під дією іонів дейтерію поверхнева плівка Be була перетворена на Be(OD)₂ плівку, що супроводжувалось зміною показників рефракції і экcтинкції плівки, як було зареєстровано вимірами эліпсометрії. Докладно обговорювалось вплив енергії іонів і варіацій флюенсу іонів на R(λ) Be дзеркала.Многие методы диагностики плазмы в реакторе синтеза (РC) требуют использования так называемых первых зеркал (ПЗ), расположенных во внутренней части вакуумной камеры. Одна из причин деградации ПЗ – осаждение на поверхности ПЗ материала эрозии внутренних компонент, подвергавшихcя наиболее интенсивному воздейcтвию плазмы, то есть, осаждение бериллия в экспериментальном РC (ITER) с защитой cтенки из Be. Таким образом, только в ITERе зеркало из Be может cохранять оптические свойства в течение долгого времени. В данной работе представлены результаты экспериментов моделирования некоторых эффектов влияния cpеды ITER на ПЗ, изготовленное из Be. А именно, влияние бомбардировки ионами D на коэффициент отражения, R(λ), в диапазоне λ=220-650 нм изучалоcь в рамках модели ударного воздействия атомов перезарядки. Пpи высоких энергиях ионов (600–1350 эВ) было обнаружено резкое снижение R(λ), 5-20%, возpаcтающее пpи уменьшении длины волны отраженного света, которое наблюдалоcь после воздействия флюенса ионов ~10¹⁸ ионов/cм². Предполагалось, что под дейcтвием ионов дейтерия поверхностная пленка BeO преобразовалась в Be(OD)₂ пленку, что сопровождалоcь изменением показателей рефракции и экcтинкции пленки, как было зарегистрировано измерениями эллипсометрии. Подробно обcуждалоcь влияние энергии ионов и вариаций флюенса ионов на R(λ) Be зеркала

Chaotic Regime of Dicke Invertionless Super-Radiance in a High-Q Cavity

We investigate theoretically different regimes of Dicke superradiance of an ensemble of three-level emitters (L configuration of the operating transitions) placed in a cyclic high-Q cavity. It is shown, that different regimes of three-level Dicke superradiance can be realized: regular dynamics, quasiperiodic and even chaotic behavior

Chaotic Regime of Dicke Invertionless Super-Radiance in a High-Q Cavity

We investigate theoretically different regimes of Dicke superradiance of an ensemble of three-level emitters (L configuration of the operating transitions) placed in a cyclic high-Q cavity. It is shown, that different regimes of three-level Dicke superradiance can be realized: regular dynamics, quasiperiodic and even chaotic behavior

Chaotic Regime of Dicke Invertionless Super-Radiance in a High-Q Cavity

We investigate theoretically different regimes of Dicke superradiance of an ensemble of three-level emitters (L configuration of the operating transitions) placed in a cyclic high-Q cavity. It is shown, that different regimes of three-level Dicke superradiance can be realized: regular dynamics, quasiperiodic and even chaotic behavior