Numerical modelling of multibeam accelerating structures

The three-dimensional multibeam numerical simulation has been carried out on the basis of integral equations. Dispersion equations and expressions for shunt impedance and Q-factor have been obtained for E and H oscillations in cylindrical cavities. The tensor Green function and filament-like representation of the beam were used.На основі методу інтегральних рівнянь проведене тривимірне чисельне моделювання багатопроменевих прискорюючи структур. Для Е- и Н- резонаторів при використанні нитковидного зображення струму джерела і тензорної форми функції Гріна для циліндричного резонатора отримані дисперсійні рівняння, вирази для шунтового імпедансу і добротності.На основе метода интегральных уравнений проведено трехмерное численное моделирование многолучевых ускоряющих структур. Для Е- и Н- резонаторов при использовании нитевидного представления тока источника и тензорной формы функции Грина для цилиндрического резонатора получены дисперсионные уравнения, выражения для шунтового импеданса и добротности

Observation of a multichannel interdigital H-structure

The paper presents the experimental results together with their comparison with calculations. The relation between a bunch charge in accelerating channel and a variation of resonant wave-length at asymptotic alternatingphase focusing is derived. Suggested is also a new way for computation of high-frequency characteristics of the accelerating structure taking into account the variation of resonant frequency with constant transversal dimensions of the structure.Приведены результаты эксперимента, сравнение полученных данных с расчетными величинами. Получено выражение зависимости заряда сгустка в ускоряющем зазоре от изменения резонансной длины волны для ассиметричной фазопеременной фокусировки. Приведены результаты нового способа расчета ВЧ-параметров предложенной структуры с учетом фактора изменения длины волны при постоянстве поперечных размеров ускоряющей структуры.Наведені результати експерименту, порівняння отриманих даних з розрахунковими величинами. Отримано вираження залежності заряду згустку в прискорювальному зазорі від зміни резонансної довжини хвилі для асиметричного фазозмінного фокусування. Наведено результати нового способу розрахунку ВЧ- параметрів запропонованої структури з урахуванням фактора зміни довжини хвилі при сталості поперечних розмірів прискорювальної структури

High-current ion linac calculation

The research on multibeam ion accelerators has been carried. Full analysis of the oscillating system on example of a HCIL cell containing a pair of conducting rings (CR) with drift tubes (DT) and a central drift channel was carried out. High-current electronic beam is used as an electromagnetic power supply, which not exclude an external power source. Interaction factor of an electronic beam with a field of about 100%, kiloampere currents and megawatt power levels allows to produce a compact electron-beam pumping system with drift tubes shorter then wavelength

The multibeam linear ion accelerator: calculation and experiment

The accelerating structure consisting of cylindrical screen with electrodes of coil types radialy disposed, which the current-conductive annuluses with tubes of driftage disposed azimuth of annulus are attached has been suggested. By way computer simulation were received the base-frequency of structure, shunt-impedance, distribution of field in the accelerating gaps. The experimental researched of frequencies generation coil in screen and field distribution functions were made.Пропонується прискорююча структура, що складається з циліндричного екрану з радіально розташованими електродами спірального типу, до яких кріпляться струмопровідні кільця з трубками дрейфу, розташованими по азимуту кільця. Шляхом чисельного моделювання були отримані робоча частота, шунтовий імпеданс, розподіл полів в прискорюючих зазорах. Проведено експериментальні дослідження частот збудження спіралі в екрані і розподілу полів.Предлагается ускоряющая структура, состоящая из цилиндрического экрана с радиально расположенными электродами спирального типа, к которым крепятся токопроводящие кольца с трубками дрейфа, расположенными по азимуту кольца. Путем численного моделирования были получены рабочая частота, шунтовой импеданс, распределение поля в ускоряющих зазорах. Проведены экспериментальныеисследования частот возбуждения спирали в экране и распределения поля

АРТРОДЕЗИРОВАНИЕ ГОЛЕНОСТОПНОГО СУСТАВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРЕХ СПОНГИОЗНЫХ ВИНТОВ

Purpose — to evaluate the efficiency of the proposed method of arthrodesis by three cancellous screws in patients with posttraumatic arthrosis of the ankle joint.Materials and Methods. After removal of talus and tibia cartilage and autografting the proposed method features placement of foot into the optimal position and fixation of the ankle joint with three cancellous screws. 23 patients with posttraumatic ankle deformity arthrosis of grades III–IV underwent surgery according to the described procedure. Condition of all patients prior to and after the surgery was evaluated using the international ankle and rear foot assessment scale of the American Orthopedic Society of the Foot and Ankle (AOFAS).Results. In 20 patients (88%) the ankle ankylosis was reported within 2.5 months, which was confirmed by X-ray examination. In 2 patients (8%) the ankylosis took place in the period up to 4 months. Loss of the correct position of the foot with screws migration was reported in one patient (4%). The authors observed that patients with postoperative deviation of the tibiotalar angle not exceeding 5 degrees as compared to a healthy limb demonstrated the best functional outcomes.Conclusion. The suggested technique ensures a secure fixation of talus in a predetermined position, a single-step compression between the closed joint surfaces and allows an early effective rehabilitation.Цель исследования — оценить эффективность предложенного способа артродезирования тремя спонгиозными винтами у пациентов с посттравматическим деформирующим артрозом голеностопного сустава.Материал и методы. Особенность методики заключается в том, что после удаления хряща таранной и большеберцовой костей, оригинальной пластики аутологичной костью стопу выводят в оптимальное положение и фиксируют голеностопный сустав тремя спонгиозными винтами. Предложенным способом было прооперировано 23 пациента с посттравматическим деформирующим артрозом голеностопного сустава III–IV степени. Состояние всех пациентов до и после операции оценивали с использованием шкалы оценки голеностопного сустава и заднего отдела стопы, принятой Американским ортопедическим обществом стопы и голеностопного сустава (AOFAS).Результаты. У 20 (88%) больных костный анкилоз голеностопного сустава был достигнут в срок до 2,5 мес., что было подтверждено рентгенологическим исследованием, у 2 (8%) больных анкилоз состоялся в срок до 4 мес. У одного больного (4%) возникла потеря корректного положения стопы с миграцией винтов. Пациенты, у которых отклонение таранно-большеберцового угла не превышало 5° по сравнению со здоровой конечностью после операции, имели наилучшие функциональные результаты.Заключение. Предложенный способ обеспечивает надежное удержание таранной кости в заданном положении, одномоментную компрессию между замыкаемыми поверхностями сустава и позволяет начать раннюю и эффективную реабилитаци

Multi-beam accelerating module calculation

As has been pointed in [1], a multi-beam accelerating cavity with drift tubes is suggested to be used in a linac for the purpose of overcoming limitations on the mean current. In this paper the dispersion equation for such a construction was deduced and analyzed

P-vortices and Drama of Gribov Copies

We present results of the careful study of the Gribov copies problem in SU(2) lattice gauge theory for the direct maximal center projection widely used in confinement studies. Applying simulated annealing algorithm we demonstrate that this problem is more severe than it was thought before. The projected (gauge noninvariant) string tension is not in the agreement with the physical string tension. We do not find any indications that P-vortices reproduce the full SU(2) string tension neither in the infinite volume limit nor in the continuum limit.Comment: 16 pages, 7 figures, Latex2e, typos correcte

Properties of superhard nanostructured coatings Ti-Hf-Si-N

New superhard coatings based on Ti-Hf-Si-N featuring high physical and mechanical properties were fabricated. We employed a vacuum-arc source with HF stimulation and a cathode sintered from Ti-Hf-Si. Nitrides were fabricated using atomic nitrogen (N) or a mixture of Ar/N, which were leaked-in a chamber at various pressures and applied to a substrate potentials. RBS, SIMS, GT-MS, SEM with EDXS, XRD, and nanoindentation were employed as analyzing methods of chemical and phase composition of thin films. We also tested tribological and corrosion properties. The resulting coating was a two-phase, nanostructured nc-(Ti, Hf)N and α-Si3N4. Sizes of substitution solid solution nanograins changed from 3.8 to 6.5 nm, and an interface thickness surrounding α-Si3N4 varied from 1.2 to 1.8 nm. Coatings hardness, which was measured by nanoindentation was from 42.7 GPa to 48.6 GPa, and an elastic modulus was E = (450 to 515) GPa. The films stoichiometry was defined for various deposition conditions. It was found that in samples with superhard coatings of 42.7 to 48.6GPa hardness and lower roughness in comparison with other series of samples, friction coefficient was equal to 0.2, and its value did not change over all depth (thickness) of coatings. A film adhesion to a substrate was essentially high and reached 25MPa. В работе получены новые сверхтвердые покрытия на основе Ti-Hf-Si-N с высокими физико-механическими свойствами. В процессе синтеза методом вакуумно-дугового осаждения с применением ВЧ напряжения распылялся цельнолитой катод Ti-Hf-Si. Нитриды формировались в среде атомарного азота (N) или в смеси Ar/N, которые напускались в камеру при различных давлениях. Химический и фазовый составы тонких пленок анализировался методами RBS, SIMS, GT-MS, SEM с EDXS, РСА, а твердость определялась наноиндентированием. Исследовались трибологические и коррозионные свойства покрытий. Полученные покрытия являются двухфазными наноструктурированными nс-(Ti, Hf)N и α-Si3N4. Размеры нанозерен твердого раствора варьировались от 3,8 до 6,5 нм, а толщина окружающей оболочки α-Si3N4 менялась от 1,2 до 1,8 нм. Твердость покрытий H составляла 42,7 48,6 ГПа, а модуль упругости Е принимал значения от 450 ГПа до 515 ГПа. Определена стехиометрия пленок при различных условиях осаждения. Установлено, что в образцах сверхтвердых покрытий с твердостью 42,7 48.6 ГПа наблюдалась более низкая шероховатость по сравнению с другими образцами, коэффициент трения составлял 0,2, и его значение не изменялось по всей глубине (толщине) покрытия. Адгезия пленки к подложке достигла 25 МПа. У роботі отримані нові надтверді покриття на основі Ti-Hf-Sі-N з високими фізико-механічними властивостями. У процесі синтезу методом вакуумно-дугового осадження із застосуванням ВЧ напруги розпорошувався суцільнолитий катод Tі-Hf-Sі. Нітриди формувалися у середовищі атомарного азоту (N) або у суміші Ar/N, які напускалися у камеру при різних тисках. Хімічний і фазовий склади тонких плівок аналізувалися методами RBS, SІMS, GT-MS, SEM з EDXS, РСА, а твердість визначалася наноіндентуванням. Досліджувалися трибологічні та корозійні властивості покриттів. Отримані покриття є двофазними наноструктурованими nс-(Tі, Hf)N і -Sі3N4. Розміри нанозерен твердого розчину варіювалися від 3,8 до 6,5 нм, а товщина навколишньої оболонки -Sі3N4 змінювалася від 1,2 до 1,8 нм. Твердість покриттів H становила 42,7 48,6 ГПа, а модуль пружності Е приймав значення від 450 ГПа до 515 ГПа. Визначено стехіометрію плівок при різних умовах осадження. Встановлено, що у зразках надтвердих покриттів із твердістю 42,7 48.6 ГПа спостерігалася нижча шорсткість у порівнянні з іншими зразками, коефіцієнт тертя становив 0,2, і його значення не змінювалося за глибиною (товщиною) покриття. Адгезія плівки до підкладки досягла 25 МПа

RF photogun and Cherenkov decelerating system for a high power radiation source in sub-mm region

Some results of RF photogun and Cherenkov decelerating system research and design are discussed. This R&D is providing to construct a high power pulse radiation source in sub-mm region. It is well known that the conducting capillary filled by dielectric skin can be used as a Cherenkov radiation generator. One needs very short (less than 1 mm) and high brightness electron bunch to provide the coherent radiation. The short bunch can be generated by means of a photogun. The electrons should be accelerated to the energy equal to 1…4 MeV in compact section and injected to the decelerating structure. This radiation source can be used for inspection systems or as a laboratory generator.Рассмотрены некоторые результаты исследования и разработки СВЧ-фотокатода и черенковской замедляющей системы, предназначенных для генерации мощных импульсов излучения субмиллиметрового диапазона. Как известно, проводящий капилляр, покрытый изнутри слоем диэлектрика, может быть использован в качестве источника черенковского излучения. Для получения монохроматического излучения необходимо иметь очень короткий (меньше 1 мм) сгусток электронов, который может быть получен при использовании фотокатода. Электроны должны быть ускорены в короткой системе до энергии 1…4 МэВ и инжектированы в замедляющую систему. Такой источник излучения может быть использован в досмотровой системе или в качестве лабораторного генератора.Розглянуто деякі результати дослідження та розробки НВЧ-фотокатода і черенківської уповільнюючої системи, призначених для генерації потужних імпульсів випромінювання субміліметрового діапазону. Як відомо, проводячий капіляр, покритий зсередини шаром діелектрика, може бути використаний як джерело черенківського випромінювання. Для отримання монохроматичного випромінювання необхідно мати дуже короткий (менше 1 мм) згусток електронів, який може бути отриманий при використанні фотокатода. Електрони мають бути прискорені в короткій системі до енергії 1…4 МеВ і інжектовані в уповільнюючу систему. Таке джерело випромінювання може бути використано в оглядовій системі або в якості лабораторного генератора