Theory of Coupled Resonator Optical Waveguides (CROW) Exhibiting High Order Exceptional Points of Degeneracy

We present a novel approach and a theoretical framework for generating high order exceptional points of degeneracy (EPD) in photonic structures based on periodic coupled resonators optical waveguides (CROWs). Such EPDs involve the coalescence of Floquet-Bloch eigenwaves in CROWs, without the presence of gain and loss, which is in contrast to the requirement of Parity-Time (PT) symmetry to develop exceptional points based on gain and loss balance. The EPDs arise here by introducing symmetry breaking in a conventional chain of coupled resonators through coupling the chain of resonators to an adjacent uniform optical waveguide, which leads to unique modal characteristics that cannot be realized in conventional CROWs. Such remarkable characteristics include high quality factors (Q-factor) and strong field enhancement, even without any mirrors at the two ends of a cavity. We show for the first time the capability of CROWs to exhibit EPDs of various order; including the degenerate band edge (DBE) and the stationary inflection point (SIP). The proposed CROW of finite length shows enhanced quality factor when operating near the DBE, and the Q-factor exhibits an anomalous scaling with the CROW's length. We develop the theory of EPDs in such unconventional CROW using coupled-wave equations, and we derive an analytical expression for the dispersion relation. The proposed unconventional CROW concepts have various potential applications including Q-switching, nonlinear devices, lasers, and extremely sensitive sensors.Comment: 16 pages, 11 figure

Experimental research into the effect of some operation factors and rock properties on the rate of penetration

Purpose. The purpose of this research is to investigate the effect of weight on bit (WOB), rotary speed (RPM), and some rock properties on the rate of penetration (ROP). Methods. Four types of rock were collected from different sites in the south of Egypt (Aswan sandstone, Isawya limestone, Assiut limestone, and Minya marble). These tested samples were drilled by diamond core bit using a fixed laboratory diamond drilling machine under conditions (400 and 1200 rpm), and loads from 12 to 220 kg. WOB, ROP, torque (T) and specific energy (SE) were continuously observed during the drilling trials. The effect of these factors on ROP were examined. Water is used as a flushing and cooling medium. Findings. The effect of some operation factors on the penetration rate regarding mineral composition and different rock type was evaluated and the general equation was carried out to predict the suitable operation factor which gives the best penetration Rate. Originality. The effect of some operation factors on the penetration rate regarding mineral composition and different rock type was evaluated and the general equation was carried out to predict the suitable operation factor which gives the best penetration Rate. Practical implications. The Results demonstrated that ROP was inversely proportional to compressive strength (CS), tensile strength (TS), and density. It was also found that Aswan sandstone, Isawya limestone, Assiut limestone, and Minya marble have CS 111.94 MPa, 131.22 MPa, 125.0 MPa, and 502.5 MPa respectively. Was established that ROP was directly proportional to porosity. Increasing ROP in case of Aswan sandstone is associated with increase in porosity – 23.158%, and in case of Assiut limestone and Isawya limestone ROP is also associated with an increase in porosity – 19.9% and 17.93% respectively. Decreasing ROP in case of Minya marble is associated with decrease in porosity – 2.314%. So, we concluded that marble has lower ROP due to its higher CS, TS, and density and lower porosity than other tested rocks.Мета. Вивчення впливу комплексу основних експлуатаційних параметрів і ряду фізико-механічних властивостей порід на швидкість буріння в умовах різних родовищ Південного Єгипту. Методика. Були відібрані 4 типи порід з різних районів на півдні Єгипту (Асуанської піщаник, вапняк Ісав, Ассіутскій вапняк і мармур Міньї). Експериментальні зразки отримано на стаціонарній лабораторній буровій установці з алмазним долотом при швидкостях обертання 400 і 1200 об/хв та при навантаженнях від 12 до 220 кг. Під час експериментів постійно вимірювалися навантаження на долото, частота обертання, крутний момент на долоті й питома енергія, а також досліджувався вплив цих факторів на швидкість буріння. Як розчин для промивання і охолоджуючий агент використовувалася вода. Результати. Встановлено залежності швидкості буріння від навантаження на долото, питомої енергії та частоти обертання і питомої енергії. Виявлено, що для всіх чотирьох типів породи швидкість буріння збільшується з ростом навантаження на долото, в той час як питома енергія зменшується з ростом швидкості буріння. Розроблено ефективний спосіб прогнозування продуктивності бурової установки. Встановлено, що швидкість буріння обернено пропорційна міцності на стиск, міцності на розтягнення й щільності, а також змінюється прямо пропорційно пористості. Визначено, що менша швидкість буріння мармуру пов’язана з великими значеннями міцності на стиск, розтяг і щільність, а також з меншою пористістю у порівнянні з іншими досліджуваними породами. Наукова новизна. Встановлено нові закономірності взаємозв’язку експлуатаційних параметрів буріння з урахуванням різного типу породи (пісковик, вапняк, мармур) та її мінерального складу, а також обґрунтовано головну умову експлуатаційного фактору, який забезпечує оптимальну швидкість буріння. Практична значимість. Отримані результати дозволяють вибирати оптимальні параметри і режими буріння в процесі розвідки умов залягання родовищ Південного Єгипту, їх мінерального вмісту та стратиграфічних особливостей. Результати будуть корисними для проектних організацій, наукових інститутів з геології й розвідки, а також гірничих підприємств.Цель. Изучение влияния комплекса основных эксплуатационных параметров и ряда физико-механических свойств пород на скорость бурения в условиях пород различных месторождений Южного Египта. Методика. Были отобраны 4 типа пород из различных районов на юге Египта (Асуанский песчаник, известняк Исавии, Ассиутский известняк и мрамор Миньи). Экспериментальные образцы получены на стационарной лабораторной буровой установке с алмазным долотом при скоростях вращения 400 и 1200 об/мин и при нагрузках от 12 до 220 кг. Во время экспериментов постоянно измерялись нагрузки на долото, частота вращения, крутящий момент на долоте и удельная энергия, а также и исследовалось влияние этих факторов на скорость бурения. В качестве промывочного раствора и охлаждающего агента использовалась вода. Результаты. Установлены зависимости скорости бурения от нагрузки на долото, удельной энергии и частоты вращения и удельной энергии. Выявлено, что для всех четырех типов породы скорость бурения увеличивается с ростом нагрузки на долото, в то время как удельная энергия уменьшается с ростом скорости бурения. Разработан эффективный способ прогнозирования производительности буровой установки. Установлено, что скорость бурения обратно пропорциональна прочности на сжатие, прочности на растяжение и плотности, а также изменяется прямо пропорционально пористости. Определено, что меньшая скорости бурения мрамора связана с большими значениями прочности на сжатие, растяжение и плотности, а также с меньшей пористостью по сравнению с другими исследуемыми породами. Научная новизна. Получены новые закономерности взаимосвязи эксплуатационных параметров бурения с учетом различного типа породы (песчаник, известняк, мрамор) и ее минерального состава, а также обосновано главное условие эксплуатационного фактора, который обеспечивает оптимальную скорость бурения. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют выбирать оптимальные параметры и режимы бурения в процессе разведки условий залегания месторождений Южного Египта, их минерального содержание и стратиграфических особенностей. Результаты будут полезными для проектных организаций, научных институтов по геологии и разведке, а также горных предприятий.Our sincere gratitude for Mining and Metallurgical Engineering Dept. Faculty of Engineering, Assiut, Egypt for invaluable assistance to upgrade and guidance to completed this article

Evaluating the Baluti Formation at Sararu village, Ora Anticline, Iraqi Kurdistan : a stratigraphic and geochemical approach

Open access through Springer Compact Agreement Acknowledgements The authors would like to thank Colin Taylor and Walter Ritchie from University of Aberdeen for their technical support and assistance with laboratory work. We would also like to thank Mr. Omer Kamil Ali, the Head of the Qumri village, for providing accommodation during fieldwork.Peer reviewedPublisher PD

Characterization of highly-oriented ferroelectric Pb_xBa_(1-x)TiO_3

Pb_xBa_(1-x)TiO_3 (0.2 ≾ x ≾ 1) thin films were deposited on single-crystal MgO as well as amorphous Si_3N_4/Si substrates using biaxially textured MgO buffer templates, grown by ion beam-assisted deposition (IBAD). The ferroelectric films were stoichiometric and highly oriented, with only (001) and (100) orientations evident in x-ray diffraction (XRD) scans. Films on biaxially textured templates had smaller grains (60 nm average) than those deposited on single-crystal MgO (300 nm average). Electron backscatter diffraction (EBSD) has been used to study the microtexture on both types of substrates and the results were consistent with x-ray pole figures and transmission electron microscopy (TEM) micrographs that indicated the presence of 90° domain boundaries, twins, in films deposited on single-crystal MgO substrates. In contrast, films on biaxially textured substrates consisted of small single-domain grains that were either c or a oriented. The surface-sensitive EBSD technique was used to measure the tetragonal tilt angle as well as in-plane and out-of-plane texture. High-temperature x-ray diffraction (HTXRD) of films with 90° domain walls indicated large changes, as much as 60%, in the c and a domain fractions with temperature, while such changes were not observed for Pb_xBa_(1-x)TiO_3 (PBT) films on biaxially textured MgO/Si_3N_4/Si substrates, which lacked 90° domain boundaries

Penyelenggaraan fasiliti stadium

Penyelenggaraan adalah kerja yang dilakukan untuk memelihara, menjaga, mengendali, memperbaiki dan mengawalselia struktur bangunan, kemudahan, kelengkapan, perkhidmatan bangunan dan persekitaran bagi memastikan bangunan sentiasa berada pada tahap piawaian yang telah ditetapkan. Selain itu, penyelenggaraan juga dapat mempertahankan utiliti dan nilai fasiliti kemudahan serta berada dalam keadaan selamat digunakan

On the Effect of Correlated Measurements on the Performance of Distributed Estimation

We address the distributed estimation of an unknown scalar parameter in Wireless Sensor Networks (WSNs). Sensor nodes transmit their noisy observations over multiple access channel to a Fusion Center (FC) that reconstructs the source parameter. The received signal is corrupted by noise and channel fading, so that the FC objective is to minimize the Mean-Square Error (MSE) of the estimate. In this paper, we assume sensor node observations to be correlated with the source signal and correlated with each other as well. The correlation coefficient between two observations is exponentially decaying with the distance separation. The effect of the distance-based correlation on the estimation quality is demonstrated and compared with the case of unity correlated observations. Moreover, a closed-form expression for the outage probability is derived and its dependency on the correlation coefficients is investigated. Numerical simulations are provided to verify our analytic results.Comment: 5 page

Recurrence Relations for Moments of Dual Generalized Order Statistics from Weibull Gamma Distribution and Its Characterizations

In this paper, we establish explicit forms and new recurrence relations satisfied by the single and product moments of dual generalized order statistics from Weibull gamma distribution (WGD). The results include as particular cases the relations for moments of reversed order statistics and lower records.We present characterizations ofWGD based on (i) recurrence relation for single moments, (ii) truncated moments of certain function of the variable and (iii) hazrad function