Development of an approximate method for quantum optical models and their pseudo-Hermicity

An approximate method is suggested to obtain analytical expressions for the eigenvalues and eigenfunctions of the some quantum optical models. The method is based on the Lie-type transformation of the Hamiltonians. In a particular case it is demonstrated that $E\times \epsilon$ Jahn-Teller Hamiltonian can easily be solved within the framework of the suggested approximation. The method presented here is conceptually simple and can easily be extended to the other quantum optical models. We also show that for a purely imaginary coupling the $E\times \epsilon$ Hamiltonian becomes non-Hermitian but $P\sigma _{0}$-symmetric. Possible generalization of this approach is outlined.Comment: Paper prepared fo the "3rd International Workshop on Pseudo-Hermitian Hamiltonians in Quantum Physics" June 2005 Istanbul. To be published in Czechoslovak Journal of Physic

Особенности формирования объемных пористых систем при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе. Бориды

The effect of ultrasound oscillations (USO) on the combustion velocity and temperature, phase composition and microstructure of compounds produced by the self-propagating high-temperature synthesis (SHS) in the Ti–B system is studied using the earlier developed experimental setup. It is shown that the effect of powerful ultrasound on SHS is connected with the thermal factor, viz. the enhancement of heat removal from the specimen surface due to forced convection, and the physical (non-thermal) factor that consists in the influence of USO on the melt spreading and crystallization of different phases in the SHS wave. It is demonstrated that for multiphase system Ti–B an increase of the boron content in the initial charge leads to grain refinement of the synthesized product and the imposition of USO on the SHS results in a change in the grain morphology: their shape becomes closer to equiaxial. In composition Ti+1.5B, under the action of USO cubic-shape product grains are observed on the inner surface of pores, and in composition Ti+2.0B the synthesized TiB2 grains become more vividly facetted.As a result of imposition of ultrasound on the synthesis process, grain refinement is observed for all the compositions along with the formation of a large number of borides and their redistribution in the volume. The use of ultrasound brings about changes in the quantitative phase composition of the synthesis products and the ratio between the orthorhombic and cubic modifications of phase TiB. The research has shown that the presence of pores in the initial charge plays an important role in the structure formation of the final product, and hence it appears impossible to obtain an equilibrium material by the SHS method. It is found that an optimal USO amplitude exists at which it is possible to obtain uniform fine-grained structure of the material. This permits controlling the structure formation at SHS. На разработанной экспериментальной установке исследовано влияние ультразвуковых колебаний (УЗК) на скорость и температуру горения, фазовый состав и микроструктуру соединений при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе (СВС) в системе Ti–B.Показано, что влияние мощного ультразвука на СВС в данной системе связано как с тепловым фактором – повышением интенсивности теплоотвода от поверхности образца из-за вынужденной конвекции, так и с физическим (нетепловым) – воздействием УЗК на растекание расплава и кристаллизацию различных фаз в волне СВС. Показано, что для многофазной системы титан-бор увеличение содержания бора в исходной шихте приводит к измельчению зерен в структуре синтезированного материала, а наложение ультразвуковых колебаний на процесс СВС приводит к изменению морфологии зерен: их форма становится более равноосной. В составе Ti+1,5B на внутренней поверхности пор наблюдается увеличение содержания зерен кубической формы, а в составе Ti+2,0B синтезированные зерна TiB2 приобретают более четкую огранку.В результате наложения ультразвука на процесс синтеза для всех составов прослеживается измельчение зерен продукта наряду c образованием большого числа боридов и перераспределением их в объеме. Применение ультразвука приводит к изменению количественного фазового состава продуктов синтеза и соотношения между орторомбической и кубической модификациями фазы TiB. Проведенные исследования показали, что наличие пор в исходной шихте играет значительную роль в процессах структурообразования конечного продукта, и поэтому получить равновесный материал методом СВС невозможно. Установлено, что существует оптимальная амплитуда УЗК, при которой можно получить однородную мелкозернистую структуру материала, что позволяет управлять структурообразованием при СВС

Структурно-фазовые состояния боридов титана, полученных методом само распространяющегося высокотемпературного синтеза в поле ультразвуковых колебаний

The effect of ultrasound oscillations (USO) on the velocity and temperature of combustion during self-propagating high-temperature synthesis (SHS) in the Ti-B system and structural and phase states of the produced titanium borides is studied using the earlier developed experimental setup. The effect of USO on SHS is subdivided into thermal and physical (non-thermal). The thermal influence is connected with cooling of the specimen surface because of the occurrence of forced convection of the ambient gas, and the physical effect is due to the action of USO on complex interaction processes in the SHS wave such as melt spreading, heterogeneous reactions and mass transfer in the liquid phase. Imposition of USO on the SHS process brings about changes in the phase composition of the synthesis products. For charge composition Ti–1.0В the content of orthorhombic modification of phase TiB increases from 78.2 % without USO to 82.9 % at the USO amplitude ξ = 10 mm, while the content of the cubic modification of this phase decreases from 9.2 % at ξ= 0 to 6.8 % at ξ = 10 mm. For all the examined compositions, the amount of residual titanium and Ti3B4 decreases and the content of TiB2 increases. It is determined that carrying out SHS in the field of USO results in a change of the specific heat capacity of the target synthesis products: with raising the USO amplitude it increases by 4–5 %. Thereby it is shown that imposition of USO on SHS is an efficient physical method for purposeful regulation of structural and phase states and therefore properties of the synthesis products and can be used as a means for controlling the synthesis process.На  разработанной  экспериментальной  установке  исследовано  влияние  ультразвуковых  колебаний (УЗК) на температуру и скорость горения при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе (СВС) в системе Ti–B и структурно-фазовые состояния полученных боридов. Влияние УЗК на СВС разделено на тепловое и физическое (нетепловое).  Тепловое  воздействие  связано  с  охлаждением  поверхности  образца  из-за  возникновения  вынужденной конвекции окружающего газа, а физическое – с влиянием УЗК на комплексные процессы взаимодействия в волне СВС, такие как растекание расплава, гетерогенные реакции и массоперенос в жидкой фазе. Наложение УЗК на СВС-процесс приводит к изменению фазового состава продуктов синтеза. Для шихты состава Ti–1,0В содержание орторомбической модификации фазы TiB увеличивается от 78,2 % без УЗК до 82,9 % при амплитуде УЗК ξ = 10 мкм, а содержание кубической модификации этой фазы уменьшается с 9,2 % при ξ= 0 до 6,8 % при ξ = 10 мкм. Для всех исследованных составов количество остаточного титана и фазы Ti3B4 уменьшается, а содержание фазы TiB2 увеличивается. Установлено, что проведение СВС в поле УЗК приводит к изменению удельной теплоемкости конечных продуктов синтеза: при увеличении амплитуды УЗК она возрастает на 4–5 %. Таким образом, показано, что наложение УЗК на СВС является эффективным физическим методом целенаправленного регулирования структурно-фазовых состояний и, следовательно, свойств продуктов синтеза и может быть использовано в качестве средства управления процессом синтеза

Механизм влияния ультразвука на процессы горения и структурообразования при СВС в системах на основе титана

Using the developed experimental setup, the effect of ultrasonic oscillations (USO) on the temperature and combustion velocity during self-propagating high-temperature synthesis (SHS) in the Ti–C, Ti–C–Ni–Mo and Ti–B systems is studied. Basing on the analysis of data known in literature and our own measurements, theoretical explanation to the observed results is proposed. The effect of the intensity of ultrasonic oscillations on the composition and structure of the final synthesis products is established. It was found that along with changes in the parameters of the combustion wave, the completeness of the interaction increases, and changes in the microstructure and phase composition of the reaction products occur. The concept of separation of the effect of USO on SHS into thermal, or macroscopic, and non-thermal, or microscopic is proposed. The former is associated with forced convection of gas around an oscillating specimen and leads to a decrease in temperature and combustion velocity. The latter is connected with a change in the melt spreading conditions, the progress of heterogeneous reactions and mass transfer in the liquid phase in the high-temperature zone of the SHS wave, which lead to a change in the phase composition and structure of the final product.На разработанной экспериментальной установке исследовано влияние ультразвуковых колебаний (УЗК) на температуру и скорость горения при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе (СВС) в системах Ti–C, Ti–C–Ni–Mo, Ti–B. На основании анализа существующих литературных данных и собственных измерений разработано теоретическое объяснение полученных результатов. Установлено влияние интенсивности ультразвуковых колебаний на состав и структуру конечных продуктов синтеза. Получено, что наряду с изменением параметров волны горения увеличивается полнота взаимодействия и происходит изменение микроструктуры и фазового состава продуктов реакции. Предложена концепция разделения влияния УЗК на СВС на тепловое (макроскопическое), связанное с вынужденной конвекцией газа вокруг осциллирующего образца, которая приводит к снижению температуры и скорости горения, и микроскопическое (нетепловое) воздействие, связанное с изменением условий растекания расплава, протекания гетерогенных реакций и массопереноса в жидкой фазе в высокотемпературной зоне волны СВС, что приводит к изменению фазового состава и структуры конечного продукта

Влияние мощного ультразвука на процессы горения и фазовый состав тугоплавких соединений титана при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе

The effect of ultrasound oscillations (USO) on the heat transfer conditions between a specimen and environment is examined using a specially developed experimental facility. The influence of the USO amplitude on the combustion temperature and velocity as well as on the phase composition and crystal lattice parameters of the synthesized compounds is studied for the self-propagating high-temperature synthesis (SHS) in Ti–С(Si,B) systems. The heat transfer coefficient on the surface of a specimen during its oscillations with an ultrasound frequency is assessed. Possible mechanisms of the effect of USO on the SHS process are considered. It is demonstrated that a decrease in the SHS temperature is connected with cooling the specimen due to forced convection of a surrounding gas, while a change in a phase composition of the synthesized material and the crystallographic parameters of the phases occurs due to changes in the conditions of high-temperature heterogeneous interactions in the SHS wave.На разработанной экспериментальной установке исследовано влияние ультразвуковых колебаний (УЗК) на условия теплообмена между образцом и окружающей средой. Определено влияние амплитуды УЗК на скорость и температуру горения, фазовый состав и параметры кристаллических решеток синтезированных соединений при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе (СВС) в системах Ti–С(Si,B). Выполнена оценка коэффициента теплообмена на поверхности образца при его колебаниях с ультразвуковой частотой. Рассмотрены возможные механизмы влияния УЗК на СВС-процесс. Показано, что уменьшение температуры СВС обусловлено охлаждением образца из-за вынужденной конвекции окружающего газа, а изменение фазового состава синтезируемого материала и кристаллографических параметров фаз связано с изменением условий высокотемпературного гетерогенного взаимодействия в волне СВС

Получение износостойких материалов методом СВС-литья с применением центробежных сил

The paper is devoted to the problem of producing hard, wear-resistant materials by SHS-casting using centrifugal forces. We have developed a device for centrifugal SHS casting and initial compositions of the reactive iron-base charge. A technology for producing coatings, materials and final products with a non-uniform distribution of strengthening particles over the specimen volume has been developed and tested in industrial conditions. The microstructure and phase composition of the synthesized material with a non-uniform distribution of reinforcing particles is studied. The synthesized material implements the Charpy principle: dispersed hard carbide particles are distributed in a relatively soft matrix, which ensures high wear resistance. By means of SHS casting, billets were obtained for producing a measurement instrument, namely a plug-type gauge, which successfully passed industrial tests at OJSC “VIZAS”. The tests shown that the hardness of all synthesized samples was in the range from 63 to 68 HRC and the number of measurements per 1 micron of wear on a diameter of15 mm was 2500 to 2700. Hence, the developed method made it possible to significantly increase the service life of the measuring tool: by a factor of 1.5 to 2.Работа посвящена проблеме получения твердых износостойких материалов методом СВС-литья с применением центробежных сил. Разработано устройство для центробежного СВС-литья и составы исходной реакционной шихты на основе железа. Создана и реализована на практике технология получения покрытий, материалов и конечных изделий с неоднородным распределением упрочняющих частиц по объему образца. Исследована микроструктура и фазовый состав синтезированного материала с неоднородным распределением упрочняющих частиц. В синтезированном материале реализован принцип Шарпи: в относительно мягкой основе распределены твердые дисперсные частицы карбидов, что обеспечивает высокую износостойкость. Методом СВС-литья были изготовлены заготовки для измерительных калибров типа «пробка», которые успешно прошли производственные испытания на ОАО «ВИЗАС». Испытания показали, что твердость всех синтезированных образцов находится в интервале 63–68 HRC; количество измерений на 1 мкм износа на диаметре 15 мм составляет 2500–2700. Таким образом, использование разработанного метода позволило существенно (в 1,5–2 раза) повысить срок службы измерительного инструмента

The role of Comprehension in Requirements and Implications for Use Case Descriptions

Within requirements engineering it is generally accepted that in writing specifications (or indeed any requirements phase document), one attempts to produce an artefact which will be simple to comprehend for the user. That is, whether the document is intended for customers to validate requirements, or engineers to understand what the design must deliver, comprehension is an important goal for the author. Indeed, advice on producing ‘readable’ or ‘understandable’ documents is often included in courses on requirements engineering. However, few researchers, particularly within the software engineering domain, have attempted either to define or to understand the nature of comprehension and it’s implications for guidance on the production of quality requirements. Therefore, this paper examines thoroughly the nature of textual comprehension, drawing heavily from research in discourse process, and suggests some implications for requirements (and other) software documentation. In essence, we find that the guidance on writing requirements, often prevalent within software engineering, may be based upon assumptions which are an oversimplification of the nature of comprehension. Hence, the paper examines guidelines which have been proposed, in this case for use case descriptions, and the extent to which they agree with discourse process theory; before suggesting refinements to the guidelines which attempt to utilise lessons learned from our richer understanding of the underlying discourse process theory. For example, we suggest subtly different sets of writing guidelines for the different tasks of requirements, specification and design

Reduction in Phencyclidine Induced Sensorimotor Gating Deficits in the Rat Following Increased System Xc − Activity in the Medial Prefrontal Cortex

Rationale: Aspects of schizophrenia, including deficits in sensorimotor gating, have been linked to glutamate dysfunction and/or oxidative stress in the prefrontal cortex. System xc −, a cystine–glutamate antiporter, is a poorly understood mechanism that contributes to both cellular antioxidant capacity and glutamate homeostasis. Objectives: Our goal was to determine whether increased system xc − activity within the prefrontal cortex would normalize a rodent measure of sensorimotor gating. Methods: In situ hybridization was used to map messenger RNA (mRNA) expression of xCT, the active subunit of system xc −, in the prefrontal cortex. Prepulse inhibition was used to measure sensorimotor gating; deficits in prepulse inhibition were produced using phencyclidine (0.3–3 mg/kg, sc). N-Acetylcysteine (10–100 μM) and the system xc − inhibitor (S)-4-carboxyphenylglycine (CPG, 0.5 μM) were used to increase and decrease system xc − activity, respectively. The uptake of 14C-cystine into tissue punches obtained from the prefrontal cortex was used to assay system xc − activity. Results: The expression of xCT mRNA in the prefrontal cortex was most prominent in a lateral band spanning primarily the prelimbic cortex. Although phencyclidine did not alter the uptake of 14C-cystine in prefrontal cortical tissue punches, intraprefrontal cortical infusion of N-acetylcysteine (10–100 μM) significantly reduced phencyclidine- (1.5 mg/kg, sc) induced deficits in prepulse inhibition. N-Acetylcysteine was without effect when coinfused with CPG (0.5 μM), indicating an involvement of system xc −. Conclusions: These results indicate that phencyclidine disrupts sensorimotor gating through system xc − independent mechanisms, but that increasing cystine–glutamate exchange in the prefrontal cortex is sufficient to reduce behavioral deficits produced by phencyclidine

THE DEVELOPMENT OF MAGNETIC DETECTION METHOD AND CONTROL EROSION OF PIPELINES THE OIL AND GAS INDUSTRY

In this work we have studied the possibility of registration of the change of the thickness of the pipe wall, the existing pipeline using a magnetic thickness gauge. Studies have shown that the local magnetic field scattering to measure the emergence and growth of a defect in the result of dust erosion of the wall of a curved pipeline. The sensitivity of the proposed method is 15 A/m at 1mm thickness. It is established that the fluxgate method allows to capture the emergence and growth of a defect in the result of dust erosion of the wall of a curved pipeline