Influence of geometry of the impenetrable electrodes on process of formation of the current crisis in the plasma accelerators

This paper reports the results of the numerical studies of the axisymmetric flows in the plasma accelerators with the impenetrable equipotential electrodes of the various geometries. The calculations were performed using the two-dimensional two-fluid magnetohydrodynamic model taking into account the Hall effect and the conductivity tensor of the medium. The numerical experiments have allowed to reveal the influence of the electrode form on effect of occurrence of the current crisis.Представлены результаты численных исследований осесимметричных потоков в плазменном ускорителе с непроницаемыми эквипотенциальными электродами различной геометрии. Расчеты выполнены в рамках двумерной двухжидкостной МГД-модели с учетом эффекта Холла и тензора проводимости среды. Численные эксперименты позволили выявить влияние формы электродов на эффект возникновения кризиса тока.Представлено результати чисельних досліджень вісесиметричних потоків у плазмовому прискорювачі з непроникними еквіпотенціальними електродами різної геометрії. Розрахунки виконано в рамках двовимірної дворідинної МГД-моделі з урахуванням ефекту Холу і тензора провідності середовища. Чисельні експерименти дозволили виявити вплив форми електродів на ефект виникнення кризи струму.The work has been executed at the financial support of Russian Foundation of Basic Research (grant 09-01-12056) and Russian Academy of Science (the program No. 14 (1) of Presidium RAS)

Generation of the magnetic field in the compressible plasma streams

Results of the numerical simulations of the compressible plasma flows in the modified quasi-steady plasma accelerator with longitudinal magnetic field are presented. The investigations are carried out within the framework of the one-component two-dimensional MHD-model of the axial-symmetrical plasma flows taking into account of the finite conductivity of the medium. Features of the compressible streams at an outlet from accelerator are revealed in the presence of a longitudinal field and rotation of plasma. Generation of a magnetic field on a conic shock wave is observed.Представлено результати чисельного дослідження компресійних потоків плазми у модифікованому квазістаціонарному плазмовому прискорювачі з подовжнім магнітним полем. Дослідження проведено у рамках однорідинної двомірної МГД-моделі вісесиметричних течій плазми з урахуванням кінцевої провідності сердовища. Виявлено особливості компресіонних потоків на виході з прискорювача при наявності подовжнього поля й обертання плазми. Спостережується генерація магнітного поля на канонічній ударній хвиліПредставлены результаты численного исследования компрессионных потоков плазмы в модифицированном квазистационарном плазменном ускорителе с продольным магнитным полем. Исследования проведены в рамках одножидкостной двумерной МГД-модели осесимметричных течений плазмы с учетом конечной проводимости среды. Выявлены особенности компрессионных потоков на выходе из ускорителя при наличии продольного поля и вращения плазмы. Наблюдается генерация магнитного поля на конической ударной волне

Modeling of rotatory flows in the plasma accelerator channel with longitudinal magnetic field

The numerical model of two-dimensional flows in coaxial channels of plasma accelerators is considered in presence of the longitudinal magnetic field. Computations are based on the MHD-equations taking into account the Hall effect, electrical conductivity tensor. The analytical and numerical solutions are analyzed and compared with reference to steady-state plasma flow in case of the ion current transport.Представлена чисельна модель двомірних течій в коаксіальних каналах плазмових прискорювачів в присутності повздовжнього поля. В основу моделі покладено МГД- рівняння з урахуванням ефекту Холла, тензора провідності середовища. Досліджено зіставлення аналітичного розв’язання i результатів розрахунків течiї плазми у режимі іонного струмопереносу.Представлена численная модель двумерных течений в коаксиальных каналах плазменных ускорителей при наличии продольного поля. В основу модели положены МГД-уравнения с учетом эффекта Холла, тензора проводимости среды. Проведено сопоставление аналитического решения и результатов расчетов установившегося течения плазмы в режиме ионного токопереноса

Resonances and O-curves in Hamiltonian systems

We investigate the problem of the existence of trajectories asymptotic to elliptic equilibria of Hamiltonian systems in the presence of resonances.Comment: 12 page

Formation of the current attachments in plasma accelerator channel under influence of the longitudinal magnetic field

Results of numerical simulations of axisymmetric plasma flows in accelerator channel with longitudinal magnetic field are presented. The investigations of two-dimensional flows are carried out within the framework of onecomponent MHD-model and two-component model taking into account the Hall effect. It is found that the current attachments are appeared in case of respective strong longitudinal magnetic field

The radiation intensity of the Lyman alpha line at the ionization front in the quasi-steady plasma accelerator

Research of the radiation transport in the ionizing gas streams in the channel of the quasi-steady plasma accelerator is carried out. The quasi-one-dimensional model of the ionizing gas flow includes the MHD equations combined with the ionization and recombination kinetics equation within the framework of the modified diffusion approximation. Solution of the radiation transport equation is based on calculation of the plasma emissivity, the photon absorption coefficients, the line profile and use of the method of characteristics. Distribution of the radiation intensity for the Lyman alpha line is obtained, and also the integrated values of the density of the radiation energy and the radiation energy flux for all parts of the hydrogen spectrum along the accelerator channel are presented.Проведено исследование переноса излучения в потоках ионизующегося газа в канале квазистационарного плазменного ускорителя. Квазиодномерная модель течения ионизующегося газа основана на МГД- уравнениях с учетом кинетики ионизации и рекомбинации в рамках модифицированного диффузионного приближения. Моделирование переноса излучения основано на вычислении излучательной способности и коэффициента поглощения фотонов, определении профиля и использовании метода характеристик. Получено распределение интенсивности излучения центра альфа-линии Лаймана, а также распределения плотности энергии и плотности потока энергии излучения для всего спектра вдоль канала ускорителя.Проведено дослідження перенесення випромінювання в потоках газу, що іонізується, в каналі квазістаціонарного плазмового прискорювача. Квазіодновимірна модель течій гaзу, що іонізується, заснована на МГД-рівненнях з урахуванням кінетики іонізації і рекомбінації в рамках модифікованого дифузійного наближення. Моделювання перенесення випромінювання засноване на обчисленні випромінювальної здатності і коефіцієнтa поглинання фотонів, визначенні профілю і використанні методу характеристик. Отримано розподіл інтенсивності випромінювання центрa альфа-лінії Лаймана, а також розподіли густини енергії і густини потоку енергії випромінювання для всього спектрa уздовж каналу прискорювача

The experimental research of the electric characteristics of discharge in the quasi-steady plasma accelerator with the longitudinal magnetic field

Installation of the coaxial quasi-steady high-current one-stage plasma accelerator with a longitudinal magnetic field is created. The lead experiments have shown an opportunity of realization of the discharges, formation of the ionization front and generation of the plasma streams at the presence of a longitudinal field in the accelerator channel. The currentvoltage characteristics of the discharge at the presence and absence of a longitudinal field are measured. It is established that a weak longitudinal field does not render the appreciable influence on the integrated characteristics of discharge in the accelerator with the rod anode in an ion current transport regime.Створено установку коаксіального квазістаціонарного сильнострумового одноступеневого плазмового прискорювача з подовжнім магнітним полем. Проведено експерименти, які продемонстрували можливість здійснення розрядів, формування фронту іонізації й генерації потоків плазми за умови існування подовжнього магнітного поля в каналі прискорювача. Виміряні вольтамперні характеристики розряду при наявності та відсутності подовжнього поля. Встановлено, що слабке подовжнє поле не створює значного впливу на інтегральні характеристики розряду в прискорювачі зі стрижневим анодом в режимі іонного струмопереносу.Создана установка коаксиального квазистационарного сильноточного одноступенчатого плазменного ускорителя с продольным магнитным полем. Проведенные эксперименты продемонстрировали возможность осуществления разрядов, формирования фронта ионизации и генерации потоков плазмы при наличии продольного поля в канале ускорителя. Измерены вольтамперные характеристики разряда при наличии и отсутствии продольного поля. Установлено, что слабое продольное поле не оказывает заметного влияния на интегральные характеристики разряда в ускорителе со стрежневым анодом в режиме ионного токопереноса

The comparative analysis of the compressible plasma streams generated in QSPA from the various gases

The numerical research of streams dynamics in the channel and the compressible flows at the QSPA output is carried out for the plasma generated from hydrogen, helium, argon and xenon. The MHD equations in the one-fluid approach taking into account the final conductivity of medium, the heat conductivity and the effective losses of radiation energy underlie the numerical model of the two-dimensional axisymmetric plasma flows. Features of the compressible plasma streams generated from various gases are revealed.Проведено численное исследование динамики потоков в канале и компрессионных течений на выходе из КСПУ для плазмы, генерируемой из водорода, гелия, аргона и ксенона. В основе численной модели двумерных осесимметричных течений плазмы лежат МГД-уравнения в одножидкостном приближении с учетом конечной проводимости среды, теплопроводности и эффективных потерь энергии на излучение. Выявлены особенности компрессионных потоков плазмы генерируемой из различных газов.Проведено чисельне дослідження динаміки потоків в каналі і компресійних течій на виході з КСПУ для плазми, яка генерується з водню, гелію, аргону і ксенону. В основі чисельної моделі двовимірних осесиметричних течій плазми лежать МГД-рівняння в однорідинному наближенні з урахуванням кінцевої провідності середовища, теплопровідності і ефективних витрат енергії на випромінювання. Виявлено особливості компресійних потоків плазми, які генерується з різних газів

Ground state of graphite ribbons with zigzag edges

We study the interaction effects on the ground state of nanographite ribbons with zigzag edges. Within the mean-field approximation, we found that there are two possible phases: the superconducting (SC) phase and the excitonic insulator (EI). The two phases are separated by a first-order transition point. After taking into account the low-lying fluctuations around the mean-field solutions, the SC phase becomes a spin liquid phase with one gapless charge mode. On the other hand, all excitations in the EI phase, especially the spin excitations, are gapped.Comment: 6 pages, 3 figure

In vitro activity of thiamphenicol against Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae and Streptococcus pyogenes clinical isolates

Objective. To determine in vitro activity of thiamphenicol and other clinically available antimicrobials against clinical isolates of Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae and Streptococcus pyogenes. Materials and Methods. We included in the study 875 clinical isolates from 20 Russian cities during 2018–2019. Among tested strains, 126 were H. influenzae, 389 – S. pneumoniae, 360 – S. pyogenes. Antimicrobial susceptibility testing was performed using broth microdilution method according to ISO 20776-1:2006. AST results were interpreted according to EUCAST v.11.0 clinical breakpoints. Results. The minimum inhibitory concentrations (MICs) of thiamphenicol did not exceed 2 mg/L for 94.4% of H. influenzae strains (MIC50 and MIC90 were 0.5 and 1 mg/L, respectively). Thiamphenicol was active against 76.9% of ampicillin-resistant H. influenzae strains (MIC of thiamphenicol 0.06 mg/L) did not exceed 2 mg/L. A total of 88.1% of S. pneumoniae strains resistant to erythromycin were highly susceptible to thiamphenicol (MIC < 2 mg/L). The MIC of thiamphenicol did not exceed 8 mg/L for 96.1% of S. pyogenes strains (MIC50 and MIC90 were 2 and 4 mg/L, respectively). Conclusions. Thiamphenicol was characterized by relatively high in vitro activity, comparable to that of chloramphenicol, against tested strains of H. influenzae, S. pneumoniae and S. pyogenes, including S. pneumoniae isolates with reduced susceptibility to penicillin