Search for new particles in events with energetic jets and large missing transverse momentum in proton-proton collisions at root s=13 TeV

A search is presented for new particles produced at the LHC in proton-proton collisions at root s = 13 TeV, using events with energetic jets and large missing transverse momentum. The analysis is based on a data sample corresponding to an integrated luminosity of 101 fb(-1), collected in 2017-2018 with the CMS detector. Machine learning techniques are used to define separate categories for events with narrow jets from initial-state radiation and events with large-radius jets consistent with a hadronic decay of a W or Z boson. A statistical combination is made with an earlier search based on a data sample of 36 fb(-1), collected in 2016. No significant excess of events is observed with respect to the standard model background expectation determined from control samples in data. The results are interpreted in terms of limits on the branching fraction of an invisible decay of the Higgs boson, as well as constraints on simplified models of dark matter, on first-generation scalar leptoquarks decaying to quarks and neutrinos, and on models with large extra dimensions. Several of the new limits, specifically for spin-1 dark matter mediators, pseudoscalar mediators, colored mediators, and leptoquarks, are the most restrictive to date.Peer reviewe

Probing effective field theory operators in the associated production of top quarks with a Z boson in multilepton final states at root s=13 TeV

Peer reviewe

Biological Earth observation with animal sensors

Space-based tracking technology using low-cost miniature tags is now delivering data on fine-scale animal movement at near-global scale. Linked with remotely sensed environmental data, this offers a biological lens on habitat integrity and connectivity for conservation and human health; a global network of animal sentinels of environmen-tal change

ALIEN AND SUPERCOMPUTER TITAN INTERACTION TECHNOLOGY

The next launch of the LHC involves using much more resources than GRID can provide. To solve this problem, ALICE is engaged in a project to expand the existing computing model in order to include additional resources in it, for example, Titan supercomputer. This article explores the interaction technology of the AliEn computing environment and the Titan supercomputer located in the Oak Ridge Leadership Computing Facility (OLCF). This technology uses the PanDA (Production and Distributed Analysis System) WMS (Workload management system) to send jobs to the Titan batch processing queue and local data management. Through PanDA and Titan, the ALICE experiment at the Large Hadron Collider receive new resources to fulfill the assigned tasks. This implementation was tested using ALICE jobs. AliEn (ALIce ENvironment) is a distributed computing environment developed for the ALICE Offline project. It allows access to distributed computing resources and storage resources for all participants of the ALICE experiment at the Large Hadron Collider (LHC). Currently, AliEn allows to processing jobs on approximately 100,000 computing processors used in more than 80 GRID sites around the world. The architecture of the computing environment is 99% composed of imported components with open source, which makes possible to use the functionality without changing them. To connect AliEn and Grid infrastructure, used VOBOX service, which allows you to run your own services on computer sites, and also provides direct interaction with the batch processing queue for launching jobs

REFACTORING OF THE OPENVZ DRIVER FOR THE OPENNEBULA CLOUD PLATFORM WITHIN THE JINR CLOUD INFRASTRUCTURE PROJECT

This article explores the possibilities of using OpenVZ virtualization technology in the cloud infrastructure of the Joint Institute for Nuclear Research (JINR), built on the OpenNebula platform. OpenNebula is an open and extensible cloud platform allowing an easy automation of data centers operations. Simplicity of deployment and configuration of virtual machines without the help of specialists is the main advantage of the OpenNebula platform. Also, the main advantages of this cloud platform include the ability to dynamically change the size of the physical infrastructure by adding and removing nodes in real time and splitting the cluster into virtual partitions, which allows us to allocate only the necessary amount of resources for the operation of a certain service. OpenNebula provides a centralized interface for managing all elements of the infrastructure, both virtual and physical, and also has a high degree of utilization of available resources. Initially, OpenNebula does not support the OpenVZ virtualization technology, however its modular architecture allows using third-party drivers, in particular for OpenVZ. To deploy the virtualization technology within OpenNebula, a driver was developed by JINR and the Bogolyubov Institute of Theoretical Physics. The main advantage of OpenVZ virtualization technology is the ability to run multiple isolated copies of the operating system on a single physical server. The authors of this article had to refactor the code of the existing OpenVZ driver for the OpenNebula cloud platform. The work was done using the Ruby software environment. The results obtained are currently used in the JINR cloud infrastructure

Increasing safety at rock preparation by blasting in open pits

The topicality of the present work lies in justification of the means of increasing safety during mass explosions in opencasts. The solution to this problem is possible due to the orientation of downholes in the array, taking into account the angle of incidence and extension of the strata, high-quality stemming and initiation of downhole charges by delay detonators with a minimal deviation from nominal values of their firing time. The most promising way to increase the safety and efficiency of blasting is an integrated approach, including drilling downholes, normal to the strata, and using the design of the downhole charge, rationally distributing the explosion energy in the space of the rock mass due to the use of stemming of a variable density, low-density gap between the parts of the explosive charge and the bottom a downhole compensator based on foam gel and the use of hybrid electronic detonator Iskra-T

Чисельне моделювання та аналіз напружено-деформованого стану крижово-клубового зчленування за різних варіантів поперекового лордозу

The article contains results of computer simulation and mathematical analysis of the stress-strain state by the finite element method in the «lumbar spine - sacroiliac joint – pelvis» system with different variants of the sacral bone slope and lumbar lordosis. In these conditions, peculiarities of the maximum and minimum stress in the sacroiliac joint area were revealed.Представлены результаты численного моделирования и математического анализа при помощи метода конечных элементов напряженно-деформированного состояния системы «поясничный отдел позвоночника – крестцово-подвздошное сочленение – таз» с различными вариантами наклона крестца и поясничного лордоза. При таких условиях выявлены особенности максимального и минимального напряжения в зоне крестцово-подвздошного сочленения.Представлено результати чисельного моделювання та математичного аналізу за допомогою методу кінцевих елементів напружено-деформованого стану системи «поперековий відділ хребта – крижово-клубове зчленування – таз» з різними варіантами нахилу крижової кістки та поперекового лордозу. За цих умов виявлено особливості максимального та мінімального напруження у ділянці крижово-клубового зчленування

Чисельне моделювання та аналіз напружено-деформованого стану кінематичного ланцюга «поперековий відділ хребта – крижова кістка – таз» за умов однобічного блокування крижово-клубового зчленування

The article deals with results of a numerical simulation and a mathematical analysis, using the finite element method, of the stress-strain state in the “lumbar spine – sacroiliac joint – pelvis” system with different variants of inclination of the sacrum and lumbar lordosis in conditions of unilateral blocking of the sacrum. Peculiarities of the maximum and minimum stress in the area of the sacroiliac joint in case of a unilateral blocking and different variants of inclination of the sacrum and lumbar lordosis are shown.Представлены результаты численного моделирования и математического анализа с помощью метода конечных элементов напряженно-деформированного состояния системы «поясничный отдел позвоночника – крестцово-подвздошные сочленения – таз» с различными вариантами наклона крестца и поясничного лордоза в условиях одностороннего блокирования крестца. Показаны особенности максимального и минимального напряжения в области крестцово-подвздошного сочленения при одностороннем блокировании и различных вариантах наклона крестца и поясничного лордоза.Представлено результати чисельного моделювання та математичного аналізу за допомогою методу кінцевих елементів напружено-деформованого стану системи «поперековий відділ хребта – крижово-клубове зчленування – таз» з різними варіантами нахилу крижової кістки та поперекового лордозу за умов однобічного блокування цієї кістки. Показано особливості максимального та мінімального напруження у ділянці крижово-клубового зчленування у випадку однобічного блокування і різних варіантів нахилу крижової кістки та поперекового лордозу

Research of Silicon Waste Processing Products as Ultradispersed Activating Fluxes of Arc Welding

Нашей целью было получение экспериментальных данных о влиянии ультрадисперсных частиц кремнезема на сварочную дугу, ее проплавляющую способность. Сварочная дуга постоянного тока прямой полярности с силой тока в пределах 70–400 А горела вертикально между вольфрамовым неплавящимся электродом (диаметр – 2,4–4 мм) и поверхностью металла в среде защитного газа аргона (TIG welding). Сварочные эксперименты выполняли на пластинах размером 150×50×(2, 4, 6) мм из малоуглеродистой стали 3. Перед А-ТИГ-сваркой на поверхность пластины наносили равномерный контролируемый слой активирующего флюса – SiO2 (диоксид кремния) шириной 5 мм и толщиной 20 мкм. Использовались три флюса с различным фракционным составом. Напряжение на дуге в чистом аргоне составляло 12–15 В; в чистом аргоне с использованием активирующего флюса – 16–20 В; при сварке в смеси газов (аргон + 30 % гелия) без активирующего флюса напряжение равнялось 20–26 В. По тепловой мощности сварочная дуга в аргоне с активирующим флюсом приближается к сварочной дуге в смеси газов, но по проплавляющей способности превосходит ее. Швы формируются узкими и глубокими клинообразной формы. Использование активирующего флюса из ультрадисперсного диоксида кремния приводит к максимальной проплавляющей способности сварочной дуги за счет повышения эффективной тепловой мощности сварочного источника нагрева. В результате использования разработанного состава активирующего флюса проплавляющаяся способность сварочной дуги увеличилась в 2–4 раза, энергоемкость процесса снизилась на 30–50 %SUMMARY. GOAL. Obtain experimental data on the effect of ultrafine silica particles in the welding arc, its penetrating power. METHODS. The arc of DC straight polarity with the current strength in the range 70–400 A burned vertically between tungsten non-consumable electrode (diameter 2.4–4 mm) and the metal surface in inert argon gas (TIG welding). The welding experiments were performed on plates measuring 150×50×(2, 4, 6) mm mild steel 3. Before the A-TIG welding was applied on the surface of the wafer uniform controlled flux activating layer (SiO2- silica) with a width of 5 mm and a thickness of 20 microns. Three flux with different fractional composition were used. RESULTS AND ITS DISCUSSION. The voltage on the arc in the pure argon was 12–15V, in pure argon using a flux activating 16–20 V, welding a gas mixture (30 % argon + helium) without activating the flux voltage was 20-26 V. According to the thermal power in argon arc welding with flux-activating approaches the welding arc in a gas mixture, but at its superior penetrating power. The stitches are formed deep and narrow, wedge-shaped. CONCLUSIONS. The use of activating flux of ultrafine silica leads to the maximum the penetrating arc capacity by increasing the effective heat capacity of the welding heat source. As a result of applying the proposed composition of the activating flux penetrating power of the welding arc has increased by 2–4 times, the energy intensity of the process has decreased by 30–50

Improvement of the Properties of Gray Cast Iron by Silicon Dioxide and Carbon Nanostructures

Повышение требований к эксплуатационным характеристикам в современной промышленности вынуждает использовать материалы, способные работать при повышенных нагрузках. Не стала исключением металлургическая отрасль, где производству все чаще требуются отливки из серого чугуна (СЧ) высоких марок. Улучшение свойств серого чугуна и сталей достигается только за счет эффективного легирования и модифицирования, позволяющего устранить дефекты, измельчить зерно. В настоящее время в промышленности используется свыше 500 действующих типов модификаторов, большинство из них многокомпонентные, количество различных добавок меняется от 2 до 15 компонентов. Очень часто основным компонентом является кремний – эффективный графитизатор и раскислитель. Добавки остальных компонентов служат для усиления эффекта модифицирования, повышения «живучести» модификаторов, а также для изменения формы включений графита в чугуне. Часто добавки для легирования представляют собой редкоземельные металлы и другие компоненты, значительно удорожающие конечный продукт. В настоящее время при высокой конкурентной составляющей требуется повышение эффективности модификаторов с учетом экономической составляющей. Для этого в данной работе проведено исследование влияния нанодобавок с повышенной химической активностью углерода и кремния. Рассмотрены теоретические аспекты модифицирования, основные сложности, не вписывающиеся в рамки теории зарождения центров кристаллизации. Произведено модифицирование чугуна тремя различными составами модификаторов, включающих в себя: – состав 1 – заменено 50 % стандартного металлургического графита на дисперсный графитизированный углерод с содержанием 0,20 % масс. углеродных многослойных нанотрубок; – состав 2 – наногранулы диоксида кремния (89-90 %) + аморфный углерод в разных концентрациях; – состав 3 – смесь составов 1 и 2 в пропорции 30 % на 70 %. Выплавка серого чугуна происходила в стандартном режиме плавки согласно действующей технологической инструкции. Разливка расплава производилась двумя способами: 1) заливка расплава на модификатор сверху; 2) «сандвич»-процесс. Действие модификатора оценивали с помощью испытаний прочности модифицированных образцов на разрыв. Модификаторы всех составов показали прирост временного сопротивления (HB). Испытанные образцы подверглись исследованию методами сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Приведено теоретическое обоснование эффективности использования дисперсных смесевых модификаторовIncreasing requirements in terms of performance in modern industry forced to use materials that can operate at higher loads. For metallurgical industry production increasingly require the casting of gray cast iron (GI) high marks. Improving the properties of cast iron and steel is achieved only through the effective doping and modification, allowing to eliminate defects, to grind grain. Currently, the industry uses over 500 existing types of modifiers, most of them are multicomponent. Amount of various additives vary from 2 to 15 components. Very often the main component of additives is silicon – effective graphitizer and deoxidizer. Additives remaining components serve to enhance the effect of modification, increase “survivability” of modifiers, and to change the shape of inclusions of graphite in the iron. Frequently alloying additives are rare earth metals, and other components, considerably raising the price of the final product. At present, the highly competitive component requires an efficiency modifiers, considering the economic component. For this purpose, this paper investigated the effect of nano-additives with high chemical reactivity of carbon and silicon. The theoretical aspects of the modification and the main difficulties that do not fit into the framework of the theory of nucleation are explored. Cast iron modification process made by three different formulations of modifiers, including: - Composition 1 – Replaced 50 % of standard metallurgical graphite particulate graphitic carbon with a content of 0.20 % by weight. carbon multiwalled nanotubes. - Composition 2 – nanograins silica (89-90 %) + amorphous carbon in different concentrations. - Composition 3 – blend compositions 1 and 2 in the proportion of 30 to 70 %. Smelting of gray iron took place in standard mode according to the current smelting technology instruction. Casting the melt in two ways: 1) Fill the melt on top of the modifier 2) “sandwich” process. Evaluation of modifier performed using test strength at break the modified samples. Modifiers all formulations showed a temporary increase in resistance (HB). The tested samples were subjected to the study by scanning electron microscopy (SEM). The theoretical justification of efficiency of dispersed mixed modifier