Generator of low pressure volume plasma with plasma electron source

In the current paper the results of a study of a volumetric high-current low-pressure discharge with a plasma electron source are presented. The source was made on the basis of a hollow cathode with a gas-magnetron ignition of the discharge and an auxiliary arc discharge for the cathode heating up to thermionic emission temperature. The gas-discharge plasma was generated at a working gas pressure 0.1...1 Pa and hade an electron concentration of 10¹⁰ ...(5×10¹¹) cm⁻³ in a volume of 0.1 m³. Also the volt-ampere characteristics, the ion current density distribution in the working volume are presented for different discharge conditions. The plasma generator may be used in the processes of ion-plasma technologies (oxidation, nitration in non-hydrogen media), as well as in energy-saving technologies of combined ion-plasma processing of structural materials. An improved electron plasma source with a hollow cathode will allow one to work in a wide range of discharge currents and also will be served for a large operating life of devices.Haведено результати дослідження об’ємного дугового розряду низького тиску з плазмовим джерелом електронів, виконаним на основі порожнистого катода з газомагнетронним запалюванням розряду і допоміжним дуговим розрядом для розігріву порожнистого катоду до термоемісійних температур. Газорозрядна плазма, утворювана при тисках робочого газу 0,1…1 Па, має концентрацію електронів 10¹⁰ ...(5×10¹¹) см⁻³ в об’ємі 0,1 м³. Надано вольт-амперні характеристики та залежності розподілу густини іонного струму в робочому об’ємі від умов розряду. Плазмогенератор може бути використаний в процесах іоно-плазмових технологій (оксидування, азотування в безводневих середовищах), а також в енергозберігаючих технологіях комбінованої іонно-плазмової обробки конструкційних матеріалів. Вдосконалене плазмове джерело електронів з порожнистим катодом дозволить працювати в широкому діапазоні розрядних струмів і з більшим робочим ресурсом пристрою.Приведены результаты исследования объемного сильноточного разряда низкого давления с плазменным источником электронов, выполненным на основе полого катода с газомагнетронным зажиганием разряда и вспомогательным дуговым разрядом для разогрева катода до термоэмиссионных температур. Газоразрядная плазма, генерируемая при давлении рабочего газа 0,1…1 Па, имеет концентрацию электронов 10¹⁰ ...(5×10¹¹) см⁻³ в объеме 0,1 м³. Представлены вольт-амперные характеристики, зависимости распределения плотности ионного тока в рабочем объеме от условий разряда. Плазмогенератор может быть использован в процессах ионно-плазменных технологий (оксидирования, азотирования в безводородных средах), a также в энергосберегающих технологиях комбинированной ионно-плазменной обработки конструкционных материалов. Усовершенствованный плазменный источник электронов с полым катодом позволит работать в широком диапазоне разрядных токов и с большим рабочим ресурсом устройства

Electroneuromyographic estimation of the functional condition of the lumbar spine department

Purpose: to establish the nature of the change in the F-wave parameter in patients with degenerative spondylolis-thesis of the lumbar spine, radicular syndrome. Material and methods. 20 patients with a clinical diagnosis of degenerative spondylolisthesis, 20 patients with radicular syndrome due to herniation of intervertebral disc, 20 patients of the control group were examined. Results. Decreased F-wave latency in the group of patients with degenerative spondylolisthesis, no change in F-wave latency in the group of patients with radicular syndrome. Conclusion. A screening assessment of the functional state of the lumbar spine is possible by electroneuromyograph

Low-pressure uniform plasma generator based on hollow cathode for ion plasma technologies

The current paper describes the results of the improvement of a volumetric high-current low-pressure plasma generator. The device was made on the basis of a hollow cathode with a gas-magnetron ignition of the discharge and an auxiliary arc discharge for the cathode heating up to thermionic emission temperature. The device was operated at a working gas pressure of 0.1…1 Pa and had an electron concentration of 10¹⁰…5·10¹¹ cm⁻³. It was shown that the addition of the auxiliary electrode after the emission hole of the canoed unit lead to the improvement of generated plasma characteristics. This plasma generator may be used in the processes of ion-plasma technologies (oxidation, nitration in non-hydrogen media), as well as in energy-saving technologies of combined ion-plasma processing of structural materials.Описано результати удосконалення об’ємного сильнострумного генератора плазми низького тиску. Пристрій виготовлено на основі порожнистого катода з газомагнетронним запалюванням розряду та допоміжним дуговим розрядом для нагріву катода до температури термоелектронної емісії. Прилад працює при тиску робочого газу 0,1…1 Па і має концентрацію електронів 10¹⁰…5·10¹¹ cm⁻³. Показано, що додавання допоміжного електрода після емісійного отвору катодного вузла призводять до покращення характеристик генерованої плазми. Даний плазмогенератор може бути використаний в процесах іонно-плазмових технологій (окислення, нітрування в неводневих середовищах), а також у енергозберігаючих технологіях комбінованої іонно-плазмової обробки конструкційних матеріалів

CW electron accelerator. Resonator cooling efficiency and thermal strain coupled analysis procedure

The procedure of the device under HF heating and turbulent liquid cooling displacement analysis by means of existent program code is presented. The spatial computational cell size and other requirements ensuring the needed computational accuracy are formulated. In order to illustrate the procedure developed an example analysis of the Electron Resonance Accelerator of a mean beam power up to 300 kW cooling efficiency and deformation is provided.Представлена методика подготовки заданий по расчету в существующих программных комплексах деформации конструкций, подверженных нагреву токами высокой частоты и охлаждению турбулентным течением жидкости. Определены требования к размеру пространственной счётной ячейки и другие условия, обеспечивающие необходимую точность расчётов. Приведен расчет эффективности охлаждения и деформаций корпуса электронного ускорителя непрерывного действия со средней мощностью пучка до 300 кВт, основанный на связанном анализе протекающих процессов и иллюстрирующий применение представленной методики.Представлено методику підготовки завдань по розрахунку в діючих програмних комплексах деформації конструкцій, що схильні до нагріву струмами високої частоти та охолодженню турбулентною течією рідини. Визначені вимоги щодо розміру просторової розрахункової комірки та інші умови, що гарантують потрібну точність розрахунку. Приведено розрахунок ефективності охолоджування та деформації корпусу електронного прискорювача безперервної дії з середньою потужністю пучка до 300 кВт, оснований на зв’язаному аналізу перебігу процесів та ілюструючий застосування представленої методики

BIOCHEMICAL AND MINERAL PARAMETERS IN PIGS OF TWO BREEDS REARED IN LARGE INDUSTRIAL COMPLEXES OF WESTERN SIBERIA

Pig farming has a long tradition in Russian agriculture. The objectives of the present study were to investigate some indicators of blood biochemistry and hematology, and mineral metabolism in pigs (aged 6 months) of Landrace and Kemerovskaya breeds reared and kept in large industrial complexes named “Chistogorsky” and “Altaimyasoprom” (250 thousand heads in each) and to determine differences between two breeds in biochemical, hematological and mineral parameters. The Kemerovskaya breed belonged to local one but the Landrace breed was introduced from Ireland 3 generations ago. Concentrations of albumins, urea and phosphorus were higher in the Landrace breed then in the Kemerovskaya breed. In contrast, there was increased concentration of globulins and AST activity in animals of the Kemerovskaya breed in comparison with the Landrace breed. In addition, there were differences between breeds in some hematological indices and mineral metabolism parameters excluding phosphorus. The average population levels of the parametersinvestigated in two pig breeds could be used as reference values to evaluate animal’s interior at other pig farms in Western Siberia. The selected biochemical indices are recommended to farmers to assess the physiological status of animals in large industrial pig-raising plants

Quasiparticle spectrum in a nearly antiferromagnetic Fermi liquid: shadow and flat bands

We consider a two-dimensional Fermi liquid in the vicinity of a spin-density-wave transition to a phase with commensurate antiferromagnetic long-range order. We assume that near the transition, the Fermi surface is large and crosses the magnetic Brillouin zone boundary. We show that under these conditions, the self-energy corrections to the dynamical spin susceptibility, $\chi (q, \omega)$, and to the quasiparticle spectral function function, $A(k, \omega)$, are divergent near the transition. We identify and sum the series of most singular diagrams, and obtain a solution for $\chi(q, \omega)$ and an approximate solution for $A(k, \omega)$. We show that (i) $A(k)$ at a given, small $\omega$ has an extra peak at $k = k_F + \pi$ (`shadow band'), and (ii) the dispersion near the crossing points is much flatter than for free electrons. The relevance of these results to recent photoemission experiments in $YBCO$ and $Bi2212$ systems is discussed.Comment: a sign and amplitude of the vertex renormalization and few typos are correcte

Efficiency of the nitriding process in glow discharge plasma

The problem of determination of the content of atomic nitrogen in glow discharge plasma in a nitrogen-argon mixture is considered. The discharge in this mixture is widely applied in the technologies of metal`s surfaces modification and the atomic nitrogen is responsible for the efficiency of this technologies. Influence of mixture composition on the rate constant of dissociation of molecular nitrogen, accountable for producing of atomic nitrogen is determined by simulation way, and parameters of plasma – from an experiment, on the basis of measuring by double probes. A function of distribution of electrons on energies was founded by numerically integrating the Boltzmann equation. The last one was written in the binomial approaching for mixture of molecular nitrogen and argon. The differences between proposed and fluid models are briefly discussed.Розглянуто задачу визначення вмісту атомарного азоту як активної компоненти, відповідальної за ефективність технологій модифікації поверхні металів у плазмі стаціонарного жевріючого розряду низького тиску в суміші азот-аргон, що широко застосовується в цих технологіях. Вплив складу суміші на швидкісну константу дисоціації молекулярного азоту, відповідальну за продукування атомарного азоту, визначено розрахунковим шляхом, а параметри плазми – експериментально, на основі вимірювань подвійними зондами. Функція розподілу електронів по енергіях визначена на основі чисельного інтегрування рівняння Больцмана, записаного в двочленному наближенні для суміші молекулярного азоту і аргону. Коротко аналізуються відмінності обговорюваного підходу та розв’язку задачі в гідродинамічній моделі.Рассмотрена задача определения содержания атомарного азота как активной компоненты, ответственной за эффективность технологий модификации поверхности металлов в плазме стационарного тлеющего разряда низкого давления в смеси азот-аргон, широко применяемой в этих технологиях. Влияние состава смеси на скоростную константу диссоциации молекулярного азота, ответственной за продуцирование атомарного азота, определено расчетным путем, а параметры плазмы – экспериментально, на основе измерений двойными зондами. Функция распределения электронов по энергиям находилась путем численного интегрирования уравнения Больцмана, записанного в двучленном приближении для смеси молекулярного азота и аргона. Кратко обсуждены различия обсуждаемого подхода с решением задачи в гидродинамической модели

A CW electron accelerator. The planned design and electrophysical characteristics

This paper presents a project on a CW high-power electron accelerator. The main part of the accelerator consists of half-wave coaxial cavity resonator. The increment of electron energy is reached by repeated passing of an electron beam via full diameter of the cavity in median plain dividing its bulk into halves. Successive redirection of the electron beam into the cavity is performed by means of two rotary magnets. These magnets are placed outside the cavity. Main parameters of the accelerator are as follows: electron beam energy 1.5…7.5 MeV, average beam power above 300 kW, operating frequency 100 MHz.Представлен проект высокомощного ускорителя электронов непрерывного действия. Основной частью ускорителя является полуволновой коаксиальный резонатор. Увеличение энергии электронов осуществляет- ся при последовательном прохождении пучком полного диаметра коаксиального резонатора в делящей его объем пополам поперечной медианной плоскости. Перенаправление движения электронного пучка в резона- тор происходит при помощи двух поворотных магнитов, которые размещены вне резонатора. Основные па- раметры ускорителя: энергия электронного пучка 1.5…7.5 МэВ, средняя мощность пучка 300 кВт, рабочая частота 100 МГц.Представлено проект високопотужного прискорювача електронів безперервної дії. Основною частиною прискорювача є півхвильовий коаксіальний резонатор. Збільшення енергії електронів здійснюється при послідовному проходженні електронним пучком повного діаметра резонатора в середній площині, що ділить його об’єм навпіл. Перенапрямок руху електронного пучка в резонатор відбувається за допомогою двох поворотних магнітів, які розміщені поза резонатором. Основні параметри прискорювача: енергія електронного пучка 1.5...7.5 МеВ, середня потужність пучка 300 кВт, робоча частота 100 МГц

Low energy collective modes, Ginzburg-Landau theory, and pseudogap behavior in superconductors with long-range pairing interactions

We study the superconducting instability in systems with long but finite ranged, attractive, pairing interactions. We show that such long-ranged superconductors exhibit a new class of fluctuations in which the internal structure of the Cooper pair wave function is soft, and thus lead to "pseudogap" behavior in which the actual transition temperature is greatly depressed from its mean field value. These fluctuations are {\it not} phase fluctuations of the standard superconducting order parameter, and lead to a highly unusual Ginzburg-Landau description. We suggest that the crossover between the BCS limit of a short-ranged attraction and our problem is of interest in the context of superconductivity in the underdoped cuprates.Comment: 20 pages with one embedded ps figure. Minor revisions to the text and references. Final version to appear in PRB on Nov. 1st, 200

Interplay of Electron-Phonon Interaction and Electron Correlation in High Temperature Superconductivity

We study the electron-phonon interaction in the strongly correlated superconducting cuprates. Two types of the electron-phonon interactions are introduced in the $t-J$ model; the diagonal and off-diagonal interactions which modify the formation energy of the Zhang-Rice singlet and its transfer integral, respectively. The characteristic phonon-momentum $(\vec q)$ and electron-momentum $(\vec k)$ dependence resulted from the off-diagonal coupling can explain a variety of experiments. The vertex correction for the electron-phonon interaction is formulated in the SU(2) slave-boson theory by taking into account the collective modes in the superconducting ground states. It is shown that the vertex correction enhances the attractive potential for the d-wave paring mediated by phonon with $\vec q=(\pi(1-\delta), 0)$ around $\delta \cong 0.3$ which corresponds to the half-breathing mode of the oxygen motion.Comment: 14 pages, 13 figure