Methods of Natural Sciences for the Reconstruction of the Ceramics Firing

The reconstruction of the Early Iron Age ceramics firing from the Northern Black Sea region is a part of the project`s tasks of studying the ceramics of mobile and sedentary communities in the region (early nomads and the forest-steppe population). The ceramics firing process and the content of mineral phases were determined by DTA-TG methods. Data are given on five samples from the settlements of Glinjeni II-La Shanz and Subotiv, as well as the burials of Kasperovka, Pryshyb and Velykodolynske. In the paper mineralogical and phase composition of ceramic samples are revealed. It is established that the analyzed samples were burned at a temperature not exceeding 650 °C.Проведено реконструкцію режиму випалювання кераміки раннього залізного віку з Північного Причорномор’я за матеріалами деяких пам’яток осілості з лісостепу і поховань ранніх кочовиків степової зони. Режим випалу кераміки і вміст мінеральних фаз визначені методом ДТА-ТГ. При нагріванні зразків спостерігаються характерні реакції, що відповідають за дегідратацію, декарбонатизацію, фазові переходи і ін. Склад глин визначався за допо- могою рентгенофазового аналізу (РФА). Експериментальне дослідження було проведено на фрагментах посудин з лісостепових поселень Глінжень IIЛа Шанц (Glinjeni 10) і Суботів (Subotiv 29), а також степових поховань ранніх кочовиків Касперівка (Kasperіvka 89), Пришиб (Pryshyb 105) і Великодолинське (Velykodolynske 126). РФА показав схожий мінералогічний і фазовий склад зразків кераміки (табл. 1). У всіх зразках були виявлені кварц, слюда (мусковіт/флогопит), польові шпати (мікроклін/альбіт). Були діагностовані кальцит, рутил, анатаз, амфібол і магнетит (табл. 1). Криві ДТА (рис. 2) показують ендотермічні і екзотермічні піки, котрі діагностують відмінності мінерального складу. Широкий ендотермічний пік в діапазоні 30—200 °С у всіх зразках показує вихід адсорбційної води, тобто, дегідратацію незв’язаної води. Цей ефект також підтверджується зміною маси зразків в цьому інтервалі температур. Широкий екзотермічний пік в інтервалі 250—500 °С вказує на вигоряння органічного матеріалу, присутнього у всіх зразках. Ендотермічні піки, що проявляються в діапазоні від 550 до 700 °С, відповідають за вихід кристалізаційної води із шаруватих силікатів. Пік в районі 650 °С вказує на збереження каолініта в процесі випалу кераміки в дав- нину і, відповідно, температура випалу такої кераміки не перевищувала цього значення (Ravisankar et al. 2014). Ілліт/мусковіт починають втрачати воду при температурі близько 700 °С і їх повна дегідратація відбувається при температурі 850—900 °С (Maritan et al. 2005). На кривих ДТА зразків з найбільшим вмістом (за даними РФА) ілліта/мусковіта ми спостерігаємо ендотермічні піки в цій області 679 °С (Glinjeni 10), 670 °С (Pryshyb 105) і 650 (Velykodolynske 126). А найбільшу втрату маси в температурах відповідають за дегідратацію глинистих мінералів 200—400 °С показують ці ж зразки (табл. 2). Карбонати починають розкладатися при 650 °С. У зразку Gligeni 10 з найбільшим вмістом мінералів групи карбонату спостерігається яскравий ендотермічний пік при температурі 854 °С. В інших зразках пік в цій області проявляється слабо і за даними РФА кальцит присутній в кількості менше за 1,0 %, або зовсім відсутній. В інших зразках ендотермічний пік спостерігається в інтервалі температур 566—576 °С. Отже, пік в районі 570 °С вказує на те, що проаналізовані посудини (зразки) випалювалися при температурі, що не перевищувала 650 °С. Тобто, при виготовленні досліджених посудин використовувався випал у вогнищі. Використаний метод ДТА-ТГ підтвердив припущення археологів про те, що посуд, з якого були відібрані зразки, не був виготовлений спеціально для поховань, а тільки використовувався у поховальному обряді після тривалого побутового використання і був виготовлений в умовах домашнього виробництва.Проведена реконструкция режима обжига керамики раннего железного века из Северного Причерноморья из материалов некоторых памятников оседлости из лесостепи и погребений ранних кочевников степно зоны. Режим обжига керамики и содержание минеральных фаз могут быть определены методом ДТА-ТГ. При нагреве образцов наблюдаются характерные реакции, отвечающие за дегидратацию, декарбонатизацию, фазовые переходы и пр. Состав глин определялся рентгенофазовым анализом (РФА). Экспериментальное исследование было проведено на фрагментах сосудов из лесостепных поселений Глинжень II-Ла Шанц (Glinjeni 10) и Суботив (Subotiv 29), а также степных погребений ранних кочевников Касперивка (Kasperіvka 89), Пришиб (Pryshyb 105) и Великодолинское (Velykodolynske 126). РФА показал схожий минералогический и фазовый состав образцов керамики (табл. 1). Во всех образцах керамики были обнаружены кварц, слюда (мусковит/флогопит), полевые шпаты (микроклин/альбит). Были диагностированы кальцит, рутил, анатаз, амфибол и магнетит (табл. 1). Кривые ДТА (рис. 2) показывают эндотермические и экзотермические пики, которые показывают различия минерального состава. Широкий эндотермический пик в диапазоне 30—200 °С во всех образцах показывает выход адсорбционной воды, т. е. дегидратации несвязанной воды. Этот эффект также подтверждается изменением массы образцов в этом интервале температур. Широкий экзотермический пик в интервале 250—500 °С указывает на выгорание органического материала, присутствующего во всех образцах. Эндотермические пики, проявляющиеся в диапазоне от 550 до 700 °С, отвечают за выход кристаллизационной воды из слоистых силикатов. Пик в районе 650 °С указывает на сохранение каолинита в процессе обжига керамики в древности и соответственно температура обжига такой керамики не превышала этого значения температуры (Ravisankar et al. 2014). Иллит/мусковит начинают терять воду при температуре около 700 °С и их полная дегидратация происходит при температуре 850—900 °С (Maritan et al. 2005). На кривых ДТА образцов с наибольшим содержанием (по данным РФА) иллита/мусковита мы наблюдаем эндотермические пики в этой области 679 °С (Glinjeni 10), 670 °С (Pryshyb 105) и 650 (Velykodolynske 126). А наибольшую потерю массы в температурах, отвечающих за дегидратацию глинистых минералов 200—400 °С, показывают эти же образцы (табл. 2). Карбонаты начинают разлагаться при 650 °С. В образце Gligeni 10 с наибольшим содержанием минералов группы карбоната наблюдается яркий эндотермический пик при температуре 854 °С. В других образцах пик в этой области проявляется слабо и по данным РФА кальцит присутствует в количестве менее 1,0 %, либо совсем отсутствует. В других образцах эндотермический пик, наблюдаемый в интервале температур 566—576 °С. Пик в районе 570 °С, указывает на то, что проанализированные сосуды (образцы) обжигались при температуре не превышающей 650 °С. Т. е. при изготовлении исследованных сосудов использовался костровой обжиг. Использованный метод ДТА-ТГ подтвердил предположения археологов о том, что исследованные образцы посуды не были изготовлены специально для погребений, а только использовались в погребальном обряде после длительного бытового использования и были произведены в домашних условиях

Critical Analysis of Baryon Masses and Sigma-Terms in Heavy Baryon Chiral Perturbation Theory

We present an analysis of the octet baryon masses and the $\pi N$ and $KN$ $\sigma$--terms in the framework of heavy baryon chiral perturbation theory. At next-to-leading order, ${\cal O}(q^3)$, knowledge of the baryon masses and $\sigma_{\pi N}(0)$ allows to determine the three corresponding finite low--energy constants and to predict the the two $KN$ $\sigma$--terms $\sigma^{(1,2)}_{KN} (0)$. We also include the spin-3/2 decuplet in the effective theory. The presence of the non--vanishing energy scale due to the octet--decuplet splitting shifts the average octet baryon mass by an infinite amount and leads to infinite renormalizations of the low--energy constants. The first observable effect of the decuplet intermediate states to the baryon masses starts out at order $q^4$. We argue that it is not sufficient to retain only these but no other higher order terms to achieve a consistent description of the three--flavor scalar sector of baryon CHPT. In addition, we critically discuss an SU(2) result which allows to explain the large shift of $\sigma_{\pi N}(2M_\pi^2) - \sigma_{\pi N}(0)$ via intermediate $\Delta (1232)$ states.Comment: 18 pp, TeX, BUTP-93/05 and CRN-93-0

Aspects of Nucleon Compton Scattering

We consider the spin-averaged nucleon forward Compton scattering amplitude in heavy baryon chiral perturbation theory including all terms to order ${\cal O} (q^4)$. The chiral prediction for the spin-averaged forward Compton scattering amplitude is in good agreement with the data for photon energies $\omega \le 110$ MeV. We also evaluate the nucleon electric and magnetic Compton polarizabilities to this order and discuss the uncertainties of the various counter terms entering the chiral expansion of these quantities.Comment: 17 pp, TeX, 7 figures available from the authors, preprint CRN-93/5

How close can an Inhomogeneous Universe mimic the Concordance Model?

Recently, spatially inhomogeneous cosmological models have been proposed as an alternative to the LCDM model, with the aim of reproducing the late time dynamics of the Universe without introducing a cosmological constant or dark energy. This paper investigates the possibility of distinguishing such models from the standard LCDM using background or large scale structure data. It also illustrates and emphasizes the necessity of testing the Copernican principle in order to confront the tests of general relativity with the large scale structure.Comment: 15 pages, 7 figure

Electromagnetic transitions in an effective chiral Lagrangian with the eta-prime and light vector mesons

We consider the chiral Lagrangian with a nonet of Goldstone bosons and a nonet of light vector mesons. The mixing between the pseudoscalar mesons eta and eta-prime is taken into account. A novel counting scheme is suggested that is based on hadrogenesis, which conjectures a mass gap in the meson spectrum of QCD in the limit of a large number of colors. Such a mass gap would justify to consider the vector mesons and the eta-prime meson as light degrees of freedom. The complete leading order Lagrangian is constructed and discussed. As a first application it is tested against electromagnetic transitions of light vector mesons to pseudoscalar mesons. Our parameters are determined by the experimental data on photon decays of the omega, phi and eta-prime meson. In terms of such parameters we predict the corresponding decays into virtual photons with either dielectrons or dimuons in the final state.Comment: 17 pages, extended discussion on mixin

Prospects for e+e- physics at Frascati between the phi and the psi

We present a detailed study, done in the framework of the INFN 2006 Roadmap, of the prospects for e+e- physics at the Frascati National Laboratories. The physics case for an e+e- collider running at high luminosity at the phi resonance energy and also reaching a maximum center of mass energy of 2.5 GeV is discussed, together with the specific aspects of a very high luminosity tau-charm factory. Subjects connected to Kaon decay physics are not discussed here, being part of another INFN Roadmap working group. The significance of the project and the impact on INFN are also discussed. All the documentation related to the activities of the working group can be found in http://www.roma1.infn.it/people/bini/roadmap.html.Comment: INFN Roadmap Report: 86 pages, 25 figures, 9 table

Physics with the KLOE-2 experiment at the upgraded DAϕ\phiNE

Investigation at a $\phi$--factory can shed light on several debated issues in particle physics. We discuss: i) recent theoretical development and experimental progress in kaon physics relevant for the Standard Model tests in the flavor sector, ii) the sensitivity we can reach in probing CPT and Quantum Mechanics from time evolution of entangled kaon states, iii) the interest for improving on the present measurements of non-leptonic and radiative decays of kaons and eta/eta$^\prime$ mesons, iv) the contribution to understand the nature of light scalar mesons, and v) the opportunity to search for narrow di-lepton resonances suggested by recent models proposing a hidden dark-matter sector. We also report on the $e^+ e^-$ physics in the continuum with the measurements of (multi)hadronic cross sections and the study of gamma gamma processes.Comment: 60 pages, 41 figures; added affiliation for one of the authors; added reference to section

Alignment of the CMS silicon tracker during commissioning with cosmic rays

This is the Pre-print version of the Article. The official published version of the Paper can be accessed from the link below - Copyright @ 2010 IOPThe CMS silicon tracker, consisting of 1440 silicon pixel and 15 148 silicon strip detector modules, has been aligned using more than three million cosmic ray charged particles, with additional information from optical surveys. The positions of the modules were determined with respect to cosmic ray trajectories to an average precision of 3–4 microns RMS in the barrel and 3–14 microns RMS in the endcap in the most sensitive coordinate. The results have been validated by several studies, including laser beam cross-checks, track fit self-consistency, track residuals in overlapping module regions, and track parameter resolution, and are compared with predictions obtained from simulation. Correlated systematic effects have been investigated. The track parameter resolutions obtained with this alignment are close to the design performance.This work is supported by FMSR (Austria); FNRS and FWO (Belgium); CNPq, CAPES, FAPERJ, and FAPESP (Brazil); MES (Bulgaria); CERN; CAS, MoST, and NSFC (China); COLCIENCIAS (Colombia); MSES (Croatia); RPF (Cyprus); Academy of Sciences and NICPB (Estonia); Academy of Finland, ME, and HIP (Finland); CEA and CNRS/IN2P3 (France); BMBF, DFG, and HGF (Germany); GSRT (Greece); OTKA and NKTH (Hungary); DAE and DST (India); IPM (Iran); SFI (Ireland); INFN (Italy); NRF (Korea); LAS (Lithuania); CINVESTAV, CONACYT, SEP, and UASLP-FAI (Mexico); PAEC (Pakistan); SCSR (Poland); FCT (Portugal); JINR (Armenia, Belarus, Georgia, Ukraine, Uzbekistan); MST and MAE (Russia); MSTDS (Serbia); MICINN and CPAN (Spain); Swiss Funding Agencies (Switzerland); NSC (Taipei); TUBITAK and TAEK (Turkey); STFC (United Kingdom); DOE and NSF (USA)

Commissioning and performance of the CMS pixel tracker with cosmic ray muons

This is the Pre-print version of the Article. The official published verion of the Paper can be accessed from the link below - Copyright @ 2010 IOPThe pixel detector of the Compact Muon Solenoid experiment consists of three barrel layers and two disks for each endcap. The detector was installed in summer 2008, commissioned with charge injections, and operated in the 3.8 T magnetic field during cosmic ray data taking. This paper reports on the first running experience and presents results on the pixel tracker performance, which are found to be in line with the design specifications of this detector. The transverse impact parameter resolution measured in a sample of high momentum muons is 18 microns.This work is supported by FMSR (Austria); FNRS and FWO (Belgium); CNPq, CAPES, FAPERJ, and FAPESP (Brazil); MES (Bulgaria); CERN; CAS, MoST, and NSFC (China); COLCIENCIAS (Colombia); MSES (Croatia); RPF (Cyprus); Academy of Sciences and NICPB (Estonia); Academy of Finland, ME, and HIP (Finland); CEA and CNRS/IN2P3 (France); BMBF, DFG, and HGF (Germany); GSRT (Greece); OTKA and NKTH (Hungary); DAE and DST (India); IPM (Iran); SFI (Ireland); INFN (Italy); NRF (Korea); LAS (Lithuania); CINVESTAV, CONACYT, SEP, and UASLP-FAI (Mexico); PAEC (Pakistan); SCSR (Poland); FCT (Portugal); JINR (Armenia, Belarus, Georgia, Ukraine, Uzbekistan); MST and MAE (Russia); MSTDS (Serbia); MICINN and CPAN (Spain); Swiss Funding Agencies (Switzerland); NSC (Taipei); TUBITAK and TAEK (Turkey); STFC (United Kingdom); DOE and NSF (USA)