Mass-symmetry breaking in three-body ions

The ground-state energy of three-body ions $(M^+,M^+,m^-)$ evolves when the like-charge constituents are given different masses. The comparison of $(m_1^+,m_2^+,m^-)$ with the average of $(m_1^+,m_1^+,m^-)$ and $(m_2^+,m_2^+,m^-)$ reveals a competition between the symmetric term and the antisymmetric one. The former dominates in the Born--Oppenheimer regime such as the (p,t,e) case, while the latter wins for H$^-$-like systems with two negative light particles surrounding a heavy nucleus. A comparison is also made with the case of baryons in simple quark models with flavour independence.Comment: 4 pages, 3 figure

Ionization Potential of the Helium Atom

Ground state ionization potential of the He^4 atom is evaluated to be 5 945 204 221 (42) MHz. Along with lower order contributions, this result includes all effects of the relative orders alpha^4, alpha^3*m_e/m_alpha and alpha^5*ln^2(alpha).Comment: 4 page

Relativistic corrections of order m\alpha^6 to the two-center problem

Effective potentials of the relativistic m\alpha^6 order correction for the ground state of the Coulomb two-center problem are calculated. They can be used to evaluate the relativistic contribution of that order to the energies of hydrogen molecular ions or metastable states of the antiprotonic helium atom, where precision spectroscopic data are available. In our studies we use the variational expansion based on randomly chosen exponents that permits to achieve high numerical accuracy.Comment: 12 pages, 3 tables 2 figures; submitted to the Journal of Physics

First observation of two hyperfine transitions in antiprotonic He-3

We report on the first experimental results for microwave spectroscopy of the hyperfine structure of antiprotonic He-3. Due to the helium nuclear spin, antiprotonic He-3 has a more complex hyperfine structure than antiprotonic He-4 which has already been studied before. Thus a comparison between theoretical calculations and the experimental results will provide a more stringent test of the three-body quantum electrodynamics (QED) theory. Two out of four super-super-hyperfine (SSHF) transition lines of the (n,L)=(36,34) state were observed. The measured frequencies of the individual transitions are 11.12559(14) GHz and 11.15839(18) GHz, less than 1 MHz higher than the current theoretical values, but still within their estimated errors. Although the experimental uncertainty for the difference of these frequencies is still very large as compared to that of theory, its measured value agrees with theoretical calculations. This difference is crucial to be determined because it is proportional to the magnetic moment of the antiproton.Comment: 8 pages, 6 figures, just published (online so far) in Physics Letters

Дія антимікробних препаратів і світлодіодного випромінювання на добові біоплівки S. aureus та E. coli

Estimating the results of the antimicrobial action and the LED radiation on diurnal S. aureus and E. coli biofilms it has been found that under the complex effects using optical emission of the orange spectrum and β-lactam antimicrobial drugs the density of biofilms was 1.5 times higher than the control values; under the action of the drug from the group of fluoroquinolones levofloxacin and the orange LED emission spectrum the density of daily S. aureus biofilm was 42.8 times reduced, and E. coli decreased by 18.9 times compared to the control. When determining the impact of the green radiation spectrum together with β-lactam antimicrobial drugs on daily biofilms of multiresistant strains there is inhibition of the density of isolates biofilm of both S. aureus and E. coli compared to the control. In a complex application of levofloxacin and the green LED emission spectrum the destruction of daily biofilms of multiresistant isolates of S. aureus by 2.4 times and E. coli by 3.1 times has been determined compared to the control. The similar results have been reported in determining the ability of irradiated planktonic cells to form the secondary biofilms: the lowest density of the secondary biofilm is registered in application of the optical radiation of the violet spectrum in combination with levofloxacin: the density of the secondary S. aureus biofilm reduced by 52.4, and the density of the E. coli biofilm reduced by 39.3 times compared to the control. As a result of this study the possibility of using the incoherent optical radiation of the violet spectrum with levofloxacin, which is a photosensitizer and contributes to decrease in the proliferative activity and the ability to form biofilms of multiresistant isolates of S. aureus and E. coli and increase their antibiotics resistance, in the treatment of inflammatory processes has been substantiated.Оценивая результаты действия противомикробных препаратов и светодиодного излучения на суточные биопленки S. aureus и E. coli, было установлено, что под комплексным воздействием с применением оптического излучения оранжевого спектра и β-лактамных противомикробных препаратов плотность биопленок была в 1,5 раза выше контрольных значений, препарата из группы фторхинолонов левофлоксацина и светодиодного излучения оранжевого спектра наблюдалось снижение плотности суточной биопленки S. aureus в 42,8 раза; а E. coli – в 18,9 раза по сравнению с контролем. При определении влияния излучения зеленого спектра вместе с β-лактамными антимикробными препаратами на суточные биопленки полирезистентных штаммов наблюдается угнетение плотности биопленки изолятов как S. aureus, так и E. coli по сравнению с контролем. А при комплексном применении левофлоксацина и светодиодного излучения зеленого спектра установлено разрушение суточных биопленок полирезистентных изолятов S. aureus в 2,4 раза, а E. coli в 3,1 раза по сравнению с контролем. Аналогичные результаты были зафиксированы при определении способности облученных планктонных клеток образовывать вторичные биопленки: наименьшая плотность вторичной биопленки зарегистрирована при применении оптического излучения фиолетового спектра комплексно с левофлоксацином: плотность вторичной биопленки S.aureus снижена в 52,4 и в 39,3 раза – снижена плотность вторичной биопленки E.coli сравнению с контролем. В результате данного исследования обоснована возможность применения в комплексной терапии гнойно-воспалительных процессов низкоинтенсивного некогерентного оптического излучения фиолетового спектра с левофлоксацином, который является фотосенсибилизатором и способствует подавлению пролиферативной активности и способности к формированию биопленок полирезистентных изолятов S. aureus и E. coli и повышению их антибиотикочувствительности.Оцінюючи результати щодо визначення дії антимікробних препаратів і світлодіодного випромінювання на добові біоплівки S. aureus і E. coli було встановлено, що під комплексним впливом із застосуванням оптичного випромінювання помаранчевого спектра та β-лактамних антимікробних препаратів щільність біоплівок була у 1,5 рази вища за контрольні значення, препарату з групи фторхінолонів левофлоксацину і світлодіодного випромінювання помаранчевого спектра зниження щільності добової біоплівки S. aureus у 42,8 рази а E. coli – у 18,9 рази порівняно з контролем. При визначенні впливу випромінювання зеленого спектра разом з β-лактамними антимікробними препаратами на добові біоплівки полірезистентних штамів спостерігається пригнічення щільності біоплівки ізолятів як S. aureus, так і E. coli порівняно з контролем. А при комплексному застосуванні левофлоксацину і світлодіодного випромінювання зеленого спектра встановлено руйнування добових біоплівок полірезистентних ізолятів S. aureus у 2,4 рази, а E. coli у 3,1 рази порівняно з контролем. Застосування антимікробних препаратів і світлодіодного випромінювання фіолетового спектра призвело до зниження щільності добових біоплівок S. aureus у 17,4 рази при застосуванні амоксиклаву, у 13,4 рази при застосуванні цефтриаксону та у 42,8 рази в комплексі з левофлоксацином. Аналогічні результати були зафіксовані при визначенні здатності опромінених планктонних клітин утворювати вторинні біоплівки: найменша щільність вторинної біоплівки зареєстрована при застосуванні оптичного випромінювання фіолетового спектра комплексно з левофлоксацином: щільність вторинної біоплівки S. aureus знижена у 52,4 та у 39,3 рази – знижена щільність вторинної біоплівки E. coli порівняно з контролем. У результаті цього дослідження обґрунтовано можливість застосування у комплексній терапії гнійно-запальних процесів низькоінтенсивного некогерентного оптичного випромінювання фіолетового спектра з левофлоксацином, який є фотосенсибілізатором та сприяє пригніченню проліферативної активності і здатності до формування біоплівок полірезистентних ізолятів S. aureus та E. coli і підвищенню їх антибіотикочутливості

Hyperfine structure of antiprotonic helium revealed by a laser-microwave-laser resonance method

Using a newly developed laser-microwave-laser resonance method, we observed a pair of microwave transitions between hyperfine levels of the $(n,L)=(37,35)$ state of antiprotonic helium. This experiment confirms the quadruplet hyperfine structure due to the interaction of the antiproton orbital angular momentum, the electron spin and the antiproton spin as predicted by Bakalov and Korobov. The measured frequencies of $\nu_{\text HF}^+ =12.89596 \pm 0.00034$ GHz and $\nu_{\text HF}^- =12.92467 \pm 0.00029$ GHz agree with recent theoretical calculations on a level of $6 \times10^{-5}$.Comment: 4 pages, 4 figures, 1 tabl

Increasing the resistance of a NiCrBSi coating to heat wear by means of combined laser heat treatment

Testing of NiCrBSi coatings formed by gas-powder laser cladding and combined laser heat treatment, including laser cladding and high-temperature annealing, were conducted under conditions of sliding friction on the Kh12M steel according to the pin-on-disk scheme. The combined processing resulting in the formation of large carbides and chromium borides in the coatings is shown to increase their wear resistance by a factor of 1.8 at sliding velocities of 6.1 and 9.3 m/s, when there is significant frictional heating of the friction surfaces. © 2018 Author(s)

Constrains on non-Newtonian gravity from the experiment on neutron quantum states in the Earth's gravitational field

An upper limit to non-Newtonian attracive forces is obtained from the measurement of quantum states of neutrons in the Earth's gravitational field. This limit improves the existing constrains in the nanometer range

Wear-resistant nickel-based laser clad coatings for high-temperature applications

The effect of high-temperature processing on laser clad Ni-based coatings is studied. Annealing at 1025°C forms thermally stable framework structures with large chromium carbides and borides. As a result, improved hardness and wear resistance of the coating are maintained when heated to 1000°C. Stabilizing annealing also increases the frictional thermal resistance of the NiCrBSi coating. Under high-speed (3.1– 9.3 m/s) sliding friction, when the surface layer temperature reaches about 500 –1000°С and higher, the wear resistance of the coating increases by 1.7 – 3.0 times. The proposed approach to the formation of heat-resistant coatings is promising, in particular, for a hot deformation tool and other components of metallurgical equipment operating under high thermal and mechanical loads. Such products include crystallizer walls of continuous casting machines. For the walls, the development of laser cladding technology for wear-resistant composite coatings on copper alloys is relevant as an alternative to thermal spraying. The cladding of composite NiBSi-WC coatings of 0.6 and 1.6 mm thickness on a Cu-Cr-Zr bronze substrate heated to 200 – 250°C with a diode laser is considered. The presence of boron causes the formation of the W(C, B) carboboride phase, whose hardness is higher than that of WC in the initial powder. Depending on the thickness of coatings and, accordingly, on the duration of heating and the subsequent cooling, the process of secondary carboborides precipitation from the solid solution can be suppressed (in the “thin” coating) or activated (in the “thick” coating). This leads to a higher wear resistance under friction sliding 1.6 mm thickness coating. © 2019, Institute for Metals Superplasticity Problems of Russian Academy of Sciences. All rights reserved.Institute of Education Sciences, IES: АААА-А18-118020790147-4Russian Science Foundation, RSF: 19-79-00031АААА-А18-118020190116-6The work was supported by the state orders of IMP UB RAS on the subjects “Laser” and “Structure” №АААА-А18-118020190116-6 and IES №АААА-А18-118020790147-4. The study of the evolution of the structure of NiCrBSi coatings during heating was carried out with financial support from the Russian Science Foundation, grant № 19-79-00031. The structural studies were done on the equipment installed at the Plastometriya Collective Use Center of IES UB RAS

Properties of arc-sprayed coatings from Fe-based cored wires for high-temperature applications

Equipment of a thermal power plant is subjected to high temperature oxidation and wear. This raises operating costs through frequent repair of worn parts and high metal consumption. The paper proposes a possible solution to this problem through arc spraying of protective coatings. Cored wires of the Fe-Cr-C basic alloying system are used as a feedstock. Additional alloying by Al, B, Si, Ti and Y allows one to create wear- and heat-resistant coatings, which are an attractive substitute of more expensive Co- and Ni-based materials. © 2017 Author(s)