Small HSPs molecular weights as new indication to the hypothesis of segregated status of thermophilic relict Gmelinoides fasciatus among baikal and palearctic amphipods

Among the great diverse of Baikal fauna of amphipods (more than 350 species and subspecies) Gmelinoides fasciatus (Stebbing 1899) takes the special place. It is characterized by a high morphological variability and wide thermal-adaptive possibilities. By common opinion G. fasciatus is a thermophilic relict segregated from other Baikal temperature sensitive amphipods' fauna. In present study we tested hypothesis of segregated status of G. fasciatus among some Baikal and some Palearctic amphipods using of heat-shock proteins’ (HSP) molecular weight as comparative biomarkers. We used heat-shock proteins (HSP) from two families: HSP70 and small HSP (sHSP) immunochemically related to α-crystalline. 15 species of Baikal amphipods from different genera and families and 2 Palearctic species from genus Gammarus were tested. It was shown, that molecular weights of HSP70 were the same in all investigated species and corresponds close to 70 kD. In the contrast, the molecular weights of sHSP in G. fasciatus was 37 kD and differed from all other species, in which molecular weights of sHSP were 35 kD. In sum, this study showed that sHSPs molecular weights may relate to evolutional differences between the close related species. Additionally, obtained data can be taken as new indication of segregated status of thermophilic relict G. fasciatus which linked with its phylogenetic history in Lake Baikal

Behaviour of the radiation of the suprathermal electrons at the Uragan-3M torsatron after RF heating off from ECE measurements

The microwave radiometry is a well-known diagnostics to obtain the information on temporal evolution and radial profile of the electron temperature at U-3M torsatron plasma experiments. However, under low plasma density with this diagnostics we report on the large production of runaway electrons after RF heating pulse off. We notice a gradually increasing of the radiometer signal at the frequencies that match the second and third harmonics of electron cyclotron emission of the extraordinary mode. This effect could be explained with the existence of the “runaway” electrons in U-3M discharge. A phenomenological description of this process is presented, where the time evolution of the ECE radiation signal is compared to the electron density evolution.Микроволновая радиометрия является хорошо известной диагностикой для получения информации о временной эволюции и виде радиального профиля температуры электронов во время плазменных экспериментов на торсатроне У-3М. Тем не менее, в случае низкоплотной плазмы при помощи этой диагностики наблюдается появление значительного числа «убегающих» электронов после отключения импульса высокочастотного нагрева. Замечено постепенное увеличение сигнала радиометра на частотах, которые соответствуют второй и третьей гармоникам электронной циклотронной эмиссии необыкновенной волны. Этот эффект можно объяснить существованием «убегающих» электронов в разряде У-3М. Представлено феноменологическое описание этого процесса, где временная эволюция сигнала излучения ECE сравнивается с эволюцией плотности электронов.Мікрохвильова радіометрія є добре відомою діагностикою, для отримання інформації про тимчасову еволюцію та вигляд радіального профілю температури електронів під час плазмових експериментів на торсатроні У-3М. Тим не менш, у випадку низькощільної плазми за допомогою цієї діагностики спостерігається поява значного числа «тікаючих» електронів після відключення імпульсу високочастотного нагріву. Помічено поступове збільшення сигналу радіометра на частотах, які відповідають другій і третій гармонікам електронної циклотронної емісії незвичайної хвилі. Цей ефект можна пояснити існуванням «тікаючих» електронів у розряді У-3М. Представлено феноменологічний опис цього процесу, де тимчасова еволюція сигналу випромінювання ECE порівнюється з еволюцією щільності електронів

Peripheral plasma characteristics in the Uragan-3M torsatron

In the l=3/m=9 Uragan-3M (U-3M) torsatron a hydrogen plasma is produced and heated by RF fields in the Alfvén range of frequencies (ω≤ωci). Peripheral plasma is investigated using two moveable Langmuir probes. Spatial distributions of plasma parameters, Vf, Te and ne in two operating regimes and in three cross-sections are measured. Link between confinement volume and transition layer is shown. RF electric antenna field influence on the probes is discussed.В торсатроне Ураган-3М (У-3М) водородная плазма создается и нагревается ВЧ-полями в области альфвеновских частот (ω≤ωci). Периферийная плазма исследована с помощью двух подвижных ленгмюровских зондов. Пространственные распределения параметров плазмы (Vf, Te и ne) были измерены в двух режимах работы установки в трех полоидальных сечениях. Показано существование связи между областью удержания и переходным слоем. Обсуждается влияние ВЧ-электрического поля антенны на зонд.У торсатроні Ураган-3М (У-3М) воднева плазма створюється та нагрівається ВЧ-полями в області альфвенівських частот (ω≤ωci). Периферійна плазма досліджена за допомогою двох рухомих ленгмюровських зондів. Просторові розподіли параметрів плазми (Vf, Te та ne) були виміряні в двох режимах роботи установки в трьох полоїдальних перерізах. Показано існування зв'язку між областю утримання та перехідним шаром. Обговорюється вплив ВЧ-електричного поля антени на зонд

The problem of plasma density increasing in the U-3M torsatron after RF heating termination

In the U-3M torsatron a significant chord-averaged plasma density increase is observed after the RF-heating termination. The objective of this work is to find out possible mechanisms resulting in plasma density increasing.В торсатроне У-3М можно увидеть значительное увеличение средней плотности плазмы после прекращения ВЧ-нагрева. Целью данной работы является выяснение механизмов, приводящих к такому увеличению.У торсатроні У-3М можна побачити значне збільшення середньої густини плазми після припинення ВЧ-нагрівання. Метою даної роботи є з'ясування механізмів, що призводять до такого збільшення

Characteristic properties of the three-half-turn-antenna-driven RF discharge in the Uragan-3M torsatron

In the λ = 3 Uragan-3M torsatron hydrogen plasma is heated by RF fields in the Ålfven range of frequencies (ω≤ωсi). Plasma with the mean density ‾ne units of 10¹² сm⁻³ is produced by the frame antenna and used as an initial plasma (“target”) to produce and heat a denser plasma (up to ‾ne ~ 10¹³ сm⁻³) by means of the shorter wavelength three-half-turn antenna with azimuthal currents. Characteristics of the three-half-turn-antenna-driven discharge are studied experimentally depending on the RF power fed to the antenna and initial plasma parameters.В трехзаходном торсатроне Ураган-3М водородная плазма создается и нагревается ВЧ-полями в области альфвеновских частот (ω≤ωсi). Плазма со средней плотностью ‾ne единицы 10¹² см⁻³ создается рамочной антенной и используется как исходная для получения и нагрева более плотной плазмы (до ‾ne ~ 10¹³ см⁻³) с помощью более коротковолновой трехполувитковой антенны с азимутальными токами. Экспериментально исследуются характеристики ВЧ-разряда, поддерживаемого трехполувитковой антенной, в зависимости от ВЧ-мощности, подводимой к антенне, и параметров исходной плазмы.У трьохзаходному торсатроні Ураган-3М воднева плазма створюється і гріється ВЧ-полями в області альфвенівських частот (ω≤ωсi). Плазма з середньою щільністю ‾ne одиниці 10¹² см⁻³ створюється рамковою антеною і використовується як початкова для одержання та нагріву щільнішої плазми (до ‾ne ~ 10¹³ см⁻³) за допомогою більш короткохвильової трьохнапіввиткової антени з азимутальними струмами. Експериментально досліджуються характеристики ВЧ-розряду, який підтримується трьохнапіввитковою антеною, в залежності від ВЧ-потужності, що підводиться до антени, та параметрів початкової плазми

Usage of three-halfturn antenna at the Uragan-3M device

Unshielded THT antenna is successfully used: (i) for heating of plasma prepared by the frame antenna pulse, (ii) for making an initial plasma with low density ~10¹⁰ cm⁻³ for further frame antenna operation, (iii) for independent generation and heating plasma at low magnetic fields B₀ <0.7 T and (iv) for mutual operation with frame antenna. In the last scenario both antennas contribute to plasma heating.Неэкранированная трехполувитковая антенна успешно используется: (i) для нагрева плазмы, подготовленной импульсом рамочной антенны; (ii) для создания начальной плазмы низкой плотности ~ 10¹⁰ см⁻³ для дальнейшей работы рамочной антенны; (iii) для независимого создания и нагрева плазмы в магнитных полях B₀ <0,7 Тл; (iv) для совместной роботы с рамочной антенной (в этом случае обе антенны дают вклад в нагрев плазмы).Неекранована трьохнапіввиткова антена успішно використовується: (i) для нагріву плазми, підготовленої імпульсом рамкової антени; (ii) для створення початкової плазми з низькою густиною ~ 10¹⁰ см⁻³ для подальшої роботи рамкової антени; (iii) для незалежного створення та нагріву плазми в магнітних полях B₀ <0,7 Тл; (iv) для взаємної роботи з рамковою антеною (у цьому випадку обидві антени роблять внесок до нагріву плазми)

Influence of movable B₄C-limiter on characteristics of RF discharge plasma in the Uragan-2M torsatron

A variant of the B₄C movable biased pumped limiter for the Uragan-2M torsatron is described. Some results of experiments with the limiter moved from the vacuum chamber wall to the central region of the plasma column in the work mode of Uragan-2M operation are reported. The effect of limiter-plasma interaction on parameters of the RF plasma discharges is discussed.Представлена удосконалена модель рухомого B₄C-лімітера торсатрону Ураган-2М. Викладені і обговорюються попередні результати, отримані в експериментах із взаємодії плазми імпульсних ВЧ-розрядів з лімітером при його русі до центральної області плазмового шнура.Представлена усовершенствованная модель подвижного B₄C-лимитера торсатрона Ураган-2М. Изложены и обсуждаются предварительные результаты, полученные в экспериментах по взаимодействию плазмы импульсных ВЧ-разрядов с лимитером при его движении к центральной области плазменного шнура

Plasma parameters evolution during conditioning RF discharges in Uragan-2M torsatron

The results of the plasma parameters optimization measured via two-chord interferometry, radiometry, and the registering of the Нα, CIII, OII lines intensity are discussed. The optimization was realized by variation of RF scenario of the RF power introduction, pressure and magnetic field.Обговорюються результати оптимізації параметрів плазми вимірюваних за допомогою двохордової інтерферометрії, радіометрії і реєстрації інтенсивності ліній Нα, СІІІ, ОІІ. Оптимізація здійснювалась шляхом зміни сценаріїв вводу ВЧ-потужності, тиску і магнітного поля.Обсуждаются результаты оптимизации параметров плазмы, измеряемых с помощью двуххордовой интерферометрии, радиометрии и регистрации интенсивности линий Нα, СІІІ, ОІІ. Оптимизация осуществлялась путем варьирования сценариев ввода ВЧ- мощности, давления и магнитного поля

Threehalf-turn antennas start-up

The start-up experiments were carried out at Uragan-2M stellarator with the Three-Half-Turn antenna (THT) without any pre-ionization. Conditions for optimal gas breakdown were found out through the variation of the neutral gas pressure, magnetic field strength and anode voltage of RF generator. The plasma parameters were measured with three Langmuir probes, optical spectroscopy and mutichord optical diagnostics.На стелараторі Ураган-2М було проведено модельні експерименти зі старту трьохнапіввиткової (ТНВ) антени без предіонізації. Підбором тиску нейтрального газу, напруженості магнітного поля й анодної напруги ВЧ-генератора було знайдено оптимальні умови пробою газу. Параметри плазми вимірювались трьома ленгмюрівськими зондами, оптичною спектроскопією та багатохордовою оптичною діагностикою.На стеллараторе Ураган-2М были проведены моделирующие эксперименты по старту трёхполувитковой (ТПВ) антенны без предионизации. Подбором давления нейтрального газа, напряжённости магнитного поля и анодного напряжения ВЧ-генератора были найдены оптимальные условия пробоя газа. Параметры плазмы измерялись тремя ленгмюровскими зондами, оптической спектроскопией и многохордовой оптической диагностикой

Radio-frequency plasma start-up at Uragan-3M stellarator

A double frame antenna with a broad spectrum of parallel wavenumbers (with respect to the magnetic field) is used for radio-frequency (RF) plasma production in Uragan-3M stellarator type device. The delay between the start of RF pulse and the discharge development (breakdown (delay) time) is analyzed as functions of the magnetic field strength, neutral gas pressure and anode voltage of the RF generator. The reproducibility of the RF discharges is improved by the pre-ionization by the pulse of the three-half-turn antenna preceding the main RF pulse. The pre-ionization also results in shortening of the breakdown time for the frame antenna. The Langmuir probe measurements are made with two probes located at the plasma edge near and far from the double frame antenna. The measurements give rather high edge electron temperature, about 100 eV, at the initial stage of the frame antenna discharge both near and far from the antenna. The information on the plasma build-up is also given by the Hα chord measurements.Рамочная антенна с широким спектром параллельных волновых чисел (по отношению к магнитному полю) используется для высокочастотного (ВЧ) создания плазмы в установке стеллараторного типа УРАГАН-3М. Задержка между началом ВЧ-импульса и моментом развития разряда (время (задержки) пробоя) анализируется как функции величины магнитного поля, давления нейтрального газа и анодного напряжения ВЧ-генератора. Воспроизводимость ВЧ-разрядов повышается за счёт предварительной ионизации с помощью трёхполувитковой антенны, которая запускается перед основным ВЧ-импульсом. Предварительная ионизация также приводит к уменьшению времени пробоя. Измерения температуры и плотности плазмы выполнены двумя Ленгмюровскими зондами, расположенными на краю плазмы вблизи и вдали от рамочной антенны. Измерения дают достаточно высокую температуру электронов, около 100 эВ, на начальном этапе разряда как вблизи, так и вдали от антенны. Информация о создании плазмы также дают хордовые измерения линии Hα.Рамкова антена з широким спектром паралельних хвильових чисел (по відношенню до магнітного поля) використовується для високочастотного (ВЧ) створення плазми в установці стелараторного типу УРАГАН-3М. Затримка між початком ВЧ-імпульсу і моментом розвитку розряду (час (затримки) пробою) аналізується як функції величини магнітного поля, тиску нейтрального газу і анодної напруги ВЧ-генератора. Відтворюваність ВЧ-розрядів підвищується за рахунок попередньої іонізації за допомогою тринапіввиткової антени, яка запускається перед основним ВЧ-імпульсом. Попередня іонізація також призводить до зменшення часу пробою. Вимірювання температури і густини плазми виконані двома Ленгмюрівськими зондами, розташованими на краю плазми поблизу і на віддаленні від рамкової антени. Вимірювання дають досить високу температуру електронів, близько 100 еВ, на початковому етапі розряду як поблизу, так і на віддаленні від антени. Інформацію про створення плазми також дають хордові вимірювання лінії Hα