Suppression of the vacuum space-charge effect in fs-photoemission by a retarding electrostatic front lens

The performance of time-resolved photoemission experiments at fs-pulsed photon sources is ultimately limited by the e–e Coulomb interaction, downgrading energy and momentum resolution. Here, we present an approach to effectively suppress space-charge artifacts in momentum microscopes and photoemission microscopes. A retarding electrostatic field generated by a special objective lens repels slow electrons, retaining the k-image of the fast photoelectrons. The suppression of space-charge effects scales with the ratio of the photoelectron velocities of fast and slow electrons. Fields in the range from −20 to −1100 V/mm for Ekin = 100 eV to 4 keV direct secondaries and pump-induced slow electrons back to the sample surface. Ray tracing simulations reveal that this happens within the first 40 to 3 μm above the sample surface for Ekin = 100 eV to 4 keV. An optimized front-lens design allows switching between the conventional accelerating and the new retarding mode. Time-resolved experiments at Ekin = 107 eV using fs extreme ultraviolet probe pulses from the free-electron laser FLASH reveal that the width of the Fermi edge increases by just 30 meV at an incident pump fluence of 22 mJ/cm2 (retarding field −21 V/mm). For an accelerating field of +2 kV/mm and a pump fluence of only 5 mJ/cm2, it increases by 0.5 eV (pump wavelength 1030 nm). At the given conditions, the suppression mode permits increasing the slow-electron yield by three to four orders of magnitude. The feasibility of the method at high energies is demonstrated without a pump beam at Ekin = 3830 eV using hard x rays from the storage ring PETRA III. The approach opens up a previously inaccessible regime of pump fluences for photoemission experiments

Нарушения гомеостаза при остром отравлении психотропными препаратами

Objective: to determine the impact of the degree of oxidative stress on homeostatic parameters in critically ill patients with acute poisoning by psychotropic agents (PTA).Materials and methods. The components of lipid peroxidation (LPO) and the antioxidative system (AOS), blood rheological and immunological parameters, and the markers of endogenous intoxication were studied in 43 patients with severe acute PTA intoxication before and during intensive detoxification therapy.Results. The first hours of poisoning were marked by LPO-AOS imbalance with a significant preponderance of peroxidation processes, by impaired blood viscous properties, the manifestations of secondary immunodeficiency and endogenous intoxication. There were changes in the study parameters during detoxification therapy and at the early somatogenic stage of the disease.Conclusion. In patients with acute poisoning-induced critical conditions, the degree of oxidative stress affects the time course of homeostatic changes and determines the severity of endotoxicosis at all stages of the disease. Цель исследования : выявить влияние выраженности окислительного стресса на показатели гомеостаза у больных в критическом состоянии при острых отравлениях психотропными препаратами.Материалы и методы. У 43 больных с острыми отравлениями психотропными препаратами тяжелой степени изучали компоненты системы ПОЛ-АОС, ге-мореологические и иммунологические показатели, маркеры эндогенной интоксикации до начала интенсивной деток-сикационной терапии и на фоне лечения.Результаты. С первых часов отравления выявлены дисбаланс в системе ПОЛ-АОС со значительным преобладанием процессов пероксидации, нарушения вязкостных характеристик крови, проявления вторичного иммунодефицита и эндогенной интоксикации. Прослежена динамика изучаемых показателей на фоне детоксикационного лечения и в ранней соматогенной стадии заболевания.Выводы. У больных с критическими состояниями, обусловленными острыми отравлениями, выраженность окислительного стресса оказывает влияние на динамику других показателей гомеостаза и определяет тяжесть эндотоксикоза на всех этапах заболевания.

Нарушения транспорта кислорода при комах, обусловленных ишемическим инсультом у шахтеров

Objective: to study oxygen transport impairments in ischemic stroke-induced coma in miners who have been doing underground work for more than 10 years. Subjects and methods. A prospective clinical study was conducted in 48 patients with coma caused by ischemic stroke. Group 1 included 12 miners. Group 2 comprised 36 men not working in coal miners. The groups did not differ in age, disease severity, and admission time. However, the group of miners had a higher incidence of pulmonary complications and therefore higher mortality rates. Comprehensive examination was performed and oxygen delivery index (DO2I), oxygen consumption index (VO2I), oxygen extraction ratio, and arteriovenous oxygen difference were calculated in all those admitted to hospital. Results. In ischemic stroke-induced comas, vasoconstriction resulted in the development of circulatory hypoxia with low DO2I. Then on day 3 respiratory and tissue hypoxia developed in the group of those who had a length of underground service. The relationship between DO2I and VO2I found in the miners suggests that impaired lung oxygenizing function was concurrent with oxygen transport system tension. The fact that there was no significant relationship of the oxygen saturation of hemoglobin in venous blood to VO2I in the miners had a high probability of indicating the development of tissue hypoxia. Such relationships were absent in the patients without underground length of service. Conclusion. The miners with an underground service length of 10 years or more and ischemic stroke-induced comas were found to have rapidly developing, more marked and long-term impairments of central hemodynamics, pulmonary oxygenizing function and hence the oxygen transport system as compared to those with no length of underground service. All the above characteristics are due to the lowered reserve capacities of the cardiovascular irnd respiratory systems upon long-term exposure to poor working conditions. Key words: ischemic stroke, oxygen transport, length of underground service, miner.Цель исследования — изучить нарушения транспорта кислорода у шахтеров с подземным стажем работы более 10 лет, находящихся в коме, обусловленной ишемическим инсультом. Материал и методы. Проспективное клиническое исследование проведено у 48 человек, находящихся в коме, обусловленной ишемическим инсультом. В I группу исследования вошли 12 шахтеров. Группу исследования II составили 36 мужчин, не связанных с угольной отраслью. Группы не различались по возрасту, тяжести исходного состояния, срокам поступления. Однако в группе шахтеров было больше легочных осложнений и, как следствие этого, более высокая летальность. Всем поступившим проводилось комплексное обследование, рассчитывались индекс доставки кислорода (ИДО2), индекс потребления кислорода (ИПО2), коэффициент экстракции кислорода, артерио-венозная разница по кислороду. Результаты. При комах, обусловленных ишемическим инсультом, вазоконстрикция приводит к развитию циркуляторной гипоксии со снижением индекса доставки кислорода. В дальнейшем, на 3-и сутки, в группе с подземным стажем развивается дыхательная и тканевая гипоксия. Выявленная у шахтеров взаимосвязь между ИДО2 и ИПО2 дает основания полагать, что нарушение оксигени-рующей функции легких сочеталось с напряжением системы транспорта кислорода. Отсутствие достоверной взаимосвязи насыщения гемоглобина венозной крови кислородом от ИПО2 у шахтеров с большой долей вероятности говорит о развитии тканевой гипоксии. У больных без подземного стажа таких зависимостей не было. Заключение. У шахтеров со стажем подземной работы 10 и более лет при комах, обусловленных ишемическим инсультом, выявляются быстроразвивающиеся, более выраженные и продолжительные нарушения центральной гемодинамики, оксигениру-ющей функции легких и, как следствие этого, системы транспорта кислорода в сравнении с пациентами, не имеющими подземного стажа работы. Все вышеуказанные особенности являются результатом снижения резервных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной систем из-за длительного воздействия неблагоприятных условий производства. Ключевые слова: ишемический инсульт, транспорт кислорода, подземный стаж, шахтер

РАДОН В ВОЗДУХЕ ЗДАНИЙ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ ВИТЕБСКОЙ ОБЛАСТИ

Radon from natural and anthropogenic radiation sources contributes significantly to the public exposure. For that reason, systematic radon monitoring is carried out in Belarus. The main source of radon in the air of premises is its emanation from the geological space under the buildings. The results of radon monitoring in 665 premises in 21 settlements of Vitebsk region are presented. The parameters investigated were: radon volumetric activity in the air of home accommodations and industrial premises (ОАRn), radon equivalent equilibrium volumetric activity and annual effective dose of public exposure due to radon-222 and its progenies (ERn). The excess values of radon volumetric activity in relation to the statutory criteria (200 Bq/m3 ) have been detected for 18 premises (2.7 %). Among them 16 are living accommodation and 2 are industrial premises. The weighted average annual effective dose of public exposure due to radon and its progenies in Vitebsk region is 4.5 mSv per year. Its value for Polatsk district is 2 mSv per year and 7.6 mSv per year – for Glubokae district. Maximum of the weighted average annual effective dose is reported for Garadok dictrict and it makes 32.4 mSv per year. The population exposure to radon and its progenies is the main dose forming factor in comparison with other natural and anthropogenic radiation sources, including exposure from Chernobyl radionuclides.Проведение систематических радонометрических исследований на территории Беларуси обусловлено значительным вкладом радона в облучение населения от природных и техногенных источников ионизирующего излучения. При этом основным источником поступления радона в воздух зданий является геологическое пространство под зданиями. Представлены данные, полученные при проведении мониторинга на территории 21 административного района Витебской области: объемная активность радона в воздухе жилых и административных зданий (ОАRn), эквивалентная равновесная объемная активность радона и годовая эффективная доза облучения населения (ERn), обусловленная радоном и дочерними продуктами его распада (ДПР). Общее количество обследованных помещений составило 665. Превышение нормируемого законодательством Республики Беларусь значения ЭРОАRn (200 Бк/м3 ) наблюдалось в 18 помещениях (2,7%), среди которых 16 – жилые дома, 2 – административные здания. Средневзвешенная годовая эффективная доза облучения населения Витебской области, обусловленная радоном и его ДПР, составляет 4,5 мЗв/год, при вариации в отдельных районах от 2 (Полоцкий район) до 7,6 мЗв/год (Глубокский район). Наибольшее значение ЕRn, равное 32,4 мЗв/год, наблюдается в административном помещении Городокского района. Показано, что облучение населения Витебской области радоном и его ДПР является основным дозообразующим фактором по сравнению со всеми остальными компонентами природного и техногенного радиоактивных излучений, включая облучение от чернобыльских радионуклидов.

РАДОН В ВОЗДУХЕ ЗДАНИЙ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ НА ТЕРРИТОРИИ БРЕСТСКОЙ ОБЛАСТИ И ЭФФЕКТИВНЫЕ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ РАДОНОМ-222 И ДОЧЕРНИМИ ПРОДУКТАМИ ЕГО РАСПАДА

The analysis of specific features of the geological structure within the Brest region territory has been performed, on the basis of which settlements for radon monitoring have been selected. The technique has been described and results of the volume activity of radon in air of living, public and industrial buildings, equivalent to equilibrium volume activity of radon (EROARn) and annual effective doses (ERn) population’s irradiation caused by radon and its decay products, have been shown. Average values in various administrative districts of Brest region are within the range from 15 to 60 Bq/m3 . The value of 200 Bq/m3 has been determined in one building of Kamenets district of Brest region. The maximum average of annual effective doses of population’s irradiation is from 6,8 to 13,9 m3v/year.Проведен анализ особенностей геологического строения территории Брестской области, на основе которого вы­браны населенные пункты для мониторинга радона. Описана методика и представлены результаты исследований объемной активности радона в воздухе жилых, общественных и производственных зданий, эквивалентной равновес­ной объемной активности радона (ЭРОАRn) и годовых эффективных доз (ERn) облучения населения, обусловленных радоном и его дочерними продуктами распада. Средние значения ЭРОАRn в различных административных районах Брестской области варьируются от 15 до 60 Бк/м3 . Значение ЭРОАRn более 200 Бк/м3 определено в одном помещении Каменецкого района Брестской области. Максимальные значения среднегодовых эффективных доз облучения насе­ления составляют от 6,8 до 13,9 мЗв/год.