Сomputational modeling of a charge transport problem in MOSFET transistor

We propose and describe in detail a new effective numerical algorithm for finding the stationary solutions of charge transport problem in MOSFET transistor. For mathematical description of charge transport process a hydrodynamical MEP model is used. It is worth noting that this model is a set of nonlinear PDE's with small parameters and specific boundary conditions corresponding to MOSFET. It makes the computational process much more complicated. The proposed algorithm is based on the stabilization method, the application of regularized smoothing operators and ideas of schemes without saturation

Dynamic behavior of superconducting flux qubit excited by a series of electromagnetic pulses

We study theoretically the behavior of the superconducting flux qubit subjected to the series of the electromagnetic pulses. The possibility of controlling the system state via changing the parameters of the pulse is studied. We calculated the phase shift in the tank circuit weakly coupled to the qubit which can be measured by the impedance measurement technique. For the flux qubit we consider the possibility to estimate relaxation rate from the impedance measurements by varying the delay time between the pulses

Dynamic behavior of Josephson-junction qubits: crossover between Rabi oscillations and Landau–Zener transitions

We study the dynamic behavior of a quantum two-level system with periodically varying parameters by solving numerically the master equation for the density matrix. Two limiting cases are considered: multiphoton Rabi oscillations and Landau–Zener transitions. The approach is applied to the description of the dynamics of superconducting qubits. In particular, the case of the interferometer- type charge qubit with periodically varying parameters (gate voltage or magnetic flux) is investigated. The time-averaged energy level populations are calculated as functions of the qubit’s control parameters

Hyperfine-driven persistent currents in mesoscopic rings based on a 2D electron gas with Rashba spin-orbit interaction

We present a detailed theory of induced persistent current (PC) produced by hyperfine interaction in mesoscopic rings based on a 2 D electron (hole) gas in the absence of external magnetic field. PC emerges due to combined action of the hyperfine interaction of charge carriers with polarized nuclei, spin-orbit interaction and Berry phase

The first evidence of subgroup IB isolates of Cucumber mosaic virus in Ukraine

Aim. In current work, we proceeded with the strain attribution of Ukrainian isolates CMV based on the phylogenetic analysis of the partial sequences of the coat protein gene. Methods. ELISA, RT-PCR, DNA sequencing and phylogenetic analysis. Results. Cucumber mosaic virus (CMV) is widespread among the variety of crops from the Cucurbitaceae and Solanaceae families in Ukraine. The symptomatic samples from different regions of Ukraine were collected and tested for the presence of CMV. The coat protein (CP) gene of two isolates was amplified and sequenced. The partial nucleotide sequences of CP gene were determined and compared to those of other CMV strains belonging to the IA, IB and II subgroups. Comparison of the nucleotide sequences of Ukrainian isolates showed their similar identity percentages and close relationships with the subgroup IB strains from other countries. The highest nucleotide homology was shared with the strains ABI (Korea) and SD (China). Conclusions. Based on the highest identities of the coat protein gene sequences and close phylogenetic relationships with the subgroup IB members of CMV, the Ukrainian isolates under study were identified as belonging to the subgroup IB. Our findings show for the first time an occurrence of the IB subgroup isolates of CMV in Ukraine.Мета. Встановлення штамової приналежності українських ізолятів вірусу огіркової мозаїки (ВОМ) на основі філогенетичного аналізу фрагмента послідовності гена капсидного білка. Методи. Імуноферментний аналіз (ІФА), полімеразна ланцюгова реакція зі зворотною транскрипцією (ЗТ-ПЛР), сиквенування ДНК та філогенетичний аналіз. Результати. ВОМ є широко розповсюдженим патогеном сільськогосподарських культур в Україні. Були відібрані й проаналізовані зразки рослин з вірусоподібними симптомами представників родин Cucurbitaceae і Solanaceae. Виходячи з результатів візуальної та серологічної діагностики, два зразки Lycopersicon esculentum і Cucurbita pepo з Полтавської області були обрані для подальших молекулярних досліджень. Були ампліфіковані й сиквеновані часткові послідовності гена капсидного білка. Отримані послідовності кДНК гена капсидного білка цих ізолятів порівняли з опублікованими в Генбанку послідовностями штамів ВОМ різних підгруп. Найбільша гомологія українських ізолятів продемонстрована зі штамами ВОМ підгрупи ІВ. Найбільш спорідненими до українських ізолятів виявилися штам АВІ з Кореї та штам SD з Китаю. Висновки. Спираючись на результати філогенетичного аналізу, можна стверджувати, що де­тек­товані українські ізоляти вірусу огіркової мозаїки належать до групи ІВ. Наші результати є першим по­відомленням про наявність ізолятів ВОМ підгрупи ІВ на території України.Цель. Установить штаммовую принадлежности украинских изолятов вируса мозаики огурца (ВМО) на основании филогенетичного анализа частичной последовательности гена капсидного белка. Методы. Иммуноферментный анализ (ИФА), полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР), секвенирование ДНК и филогенетический анализ. Результаты. ВМО широко распространён в Украине среди сельскохозяйственных культур. Были отобраны и проанализированы образцы растений с вирусоподобными симптомами семейств Cucurbitaceae и Solanaceae. На основе визуальной и серологической диагностики два образца Lycopersicon esculentum и Cucurbita pepo из Полтавской области были избраны для дальнейших молекулярных исследований. Были амплифицированы и секвенированы частичные последовательности гена капсидного белка. Проведено сравнение полученных последовательностей кДНК гена капсидного белка этих изолятов с опубликованными в Генбанке последовательностями штам­мов ВМО различных подгрупп. Наибольшая гомология украинских изолятов продемонстрирована с представителями подгруппы ІВ. Наиболее родственными к украинским изолятам показаны штаммы АВІ (Корея) и SD (Китай). Выводы. Исходя из результатов филогенетического анализа, украинские изоляты ВОМ принадлежат к подгруппе ІВ. Результаты этой работы являются первым свидетельством присутствия изолятов подгруппы ІВ ВМО на территории Украины

Культивирование сапрофитного гриба триходерма и биосинтез L-лизин-α-оксидазы

Studies on the growth of the fungus Trichoderma and biosynthesis of L-lysine-α-oxidase enzyme were carried out with surface and deep methods of cultivation. Factors which control the activity of Trichoderma's metabolite L-lysine-α-oxidase were determined: relationship between enzyme's biosynthesis and the fungus sporulation; number of inoculum, aeration; initial pH value of fermentation medium; number of sources of carbon and nitrogen, degree of their assimilation. The possibility of secondary use of substrate for production of enzyme in vitro was indicated.Исследован рост гриба рода триходерма и биосинтез фермента L-лизин-α-оксидазы в зависимости от поверхностного и глубинного способов культивирования. Установлены факторы, регулирующие активность метаболита триходермы L-лизин-α-оксидазы: зависимость биосинтеза фермента от спорообразования гриба, количества инокулята, аэрации, значения исходной кислотности ферментационной среды, количества источников углерода и азота, степени их усвояемости. Показана возможность вторичного использования субстрата для получения фермента в лабораторных условиях

Abelian Monopole and Center Vortex Views at the Multi-Instanton Gas

We consider full non-Abelian, Abelian and center projected lattice field configurations built up from random instanton gas configurations in the continuum. We study the instanton contribution to the $\bar{Q}Q$ force with respect to ({\it i}) instanton density dependence, ({\it ii}) Casimir scaling and ({\it iii}) whether various versions of Abelian dominance hold. We check that the dilute gas formulation for the interaction potential gives an reliable approximation only for densities small compared to the phenomenological value. We find that Casimir scaling does not hold, confirming earlier statements in the literature. We show that the lattice used to discretize the instanton gas configurations has to be sufficiently coarse ($a \approx 2\bar{\rho}$ compared with the instanton size $\bar{\rho}$) such that maximal Abelian gauge projection and center projection as well as the monopole gas contribution to the $\bar{Q}Q$ force reproduce the non-Abelian instanton-mediated force in the intermediate range of linear quasi-confinement. We demonstrate that monopole clustering also depends critically on the discretization scale confirming earlier findings based on monopole blocking.Comment: 21 pages, 22 Postscript figure

Beam and target parameters measurement system on helium ions linear accelerator

A system for measuring beam and target parameters on helium ions linear accelerator is presented. The measurement system consists of sensors set, signal converters and computer with codes for processing experimental data. The measurement system is designed for recording, visualizing, storing and processing data directly when samples are irradiated with helium ions with energies of 0.12…4 MeV. The sample temperature, the ion beam current and its shape, the sample tilt angle to the beam axis, the irradiation dose, the ionization, damage and helium range profiles are measured/calculated.Наведено опис системи вимірювання параметрів пучка і мішені на лінійному прискорювачі іонів гелію. Система вимірювань складається з набору датчиків, конвертерів сигналів і ЕОМ з програмою обробки експериментальних даних. Система вимірювань призначена для реєстрації, візуалізації, збереження і обробки даних безпосередньо при опроміненні зразків іонами гелію з енергіями 0,12…4 МеВ. Вимірюються/обчислюються: температура зразка, струм і форма струму пучка іонів на зразку, кут нахилу зразка до осі пучка, доза опромінення, профілі іонізації, пошкоджуваності і залягання гелію в зразку.Приведено описание системы измерения параметров пучка и мишени на линейном ускорителе ионов гелия. Система измерений состоит из набора датчиков, конвертеров сигналов и ЭВМ с программой обработки экспериментальных данных. Система измерений предназначена для регистрации, визуализации, сохранения и обработки данных непосредственно при облучении образцов ионами гелия с энергиями 0,12…4 МэВ. Измеряются/вычисляются: температура образца, ток и форма тока пучка ионов на образце, угол наклона образца к оси пучка, доза облучения, профили ионизации, повреждаемости и залегания гелия в образце

Radiation complex on the basis of helium ions linac

The numerical simulation results and experimental investigation of helium ions linear accelerator with output energy 4 MeV and focusing by an RF field are presented. The variant of alternating-phase focusing with a step change in the synchronous phase and increasing amplitude of the RF field in accelerating gaps in the grouping section of the accelerating-focusing tract of the accelerator is used to ensure the radial-phase stability of the accelerated beam. The methods for increasing the accelerated ion beam current, as well as the beam current density on the target, are considered.Представлено результати чисельного та експериментального дослідження лінійного прискорювача іонів гелію з вихідною енергією 4 МеВ і фокусуванням ВЧ-полем. Для забезпечення радіально-фазової стійкості прискореного пучка використано варіант змінно-фазового фокусування з покроковою зміною синхронної фази і наростаючою амплітудою ВЧ-поля в прискорюючих зазорах на групуючій ділянці прискорюючофокусуючого тракту прискорювача. Розглянуто способи збільшення струму прискореного пучка іонів, а також щільності струму пучка на мішені.Приведены результаты численного моделирования и экспериментального исследования линейного ускорителя ионов гелия с выходной энергией 4 МэВ c фокусировкой ВЧ-полем. Для обеспечения радиальнофазовой устойчивости ускоряемого пучка использован вариант переменно-фазовой фокусировки с шаговым изменением синхронной фазы и нарастающей амплитудой ВЧ-поля в ускоряющих зазорах на группирующем участке ускоряюще-фокусирующего тракта ускорителя. Рассмотрены способы увеличения тока ускоряемого пучка ионов, а также плотности тока пучка на мишени

High-voltage modulator of the Linac injector with voltage pulse stabilization

The high-voltage pulse modulator based on the modern semiconductor elements is described. The modulator is intended for use in the power supply system of LINAC helium ions injector and has the ability to smoothly adjust the amplitude (110…150 kV) and the pulse duration (0.5…1 ms). The use of a pulse-to-peak stabilization scheme, made on the basis of a parametric stabilizer with parallel switching of the load, made it possible to increase the accelerated current at the accelerator output by 2 times.Описано високовольтний імпульсний модулятор, виконаний на сучасній напівпровідниковій елементній базі. Модулятор призначений для використання в системі живлення інжектора лінійного прискорювача іонів гелію. Модулятор дозволяє плавно регулювати амплітуду (110…150 кВ) і тривалість імпульсу (0,5…1 мс) напруги. Використання схеми стабілізації імпульсу напруги, виконаної на основі параметричного стабілізатора з паралельним перемиканням навантаження, дозволило збільшити прискорений струм пучка на виході прискорювача в 2 рази.Описан высоковольтный импульсный модулятор, выполненный на современной полупроводниковой элементной базе. Модулятор предназначен для использования в системе питания инжектора линейного ускорителя ионов гелия. Модулятор позволяет плавно регулировать амплитуду (110…150 кВ) и длительность импульса (0,5…1 мс) напряжения. Использование схемы стабилизации импульса напряжения, выполненной на основе параметрического стабилизатора с параллельным переключением нагрузки, позволило увеличить ускоренный ток пучка на выходе ускорителя в 2 раза