Channeling of Electrons in a Crossed Laser Field

In this article a new analytical description of the effective interaction potential for a charged particle in the field of two interfering laser beams is presented. The potential dependence on the lasers intensities, orientation and parameters of the particle entering the considered system is analyzed. It is shown for the case of arbitrary lasers crossing angle that for different values of projectile velocity the attracting potential becomes a scattering one so that the channel axes and borders interchange each other. In addition the projectile radiation spectral distribution is given and general estimations on the expected beam radiation yield are outlined

Theoretical background of rock failure at hydraulic seam fracture and aftereffect analysis

Purpose. Theoretical substantiation of the methodological foundations of possible effects and aftereffects identification of the hydraulic seam fracture (HSF) technology. Methods. The research structure and procedure includes: studying the power engineering aspect of the rock failure, the acoustical wave effects; thermodynamic analysis of rock failure, analysis of surfaces mechanoactivation at rock failure and aftereffect of the primary pore space self-development at the HSF due to the Rebinder’s effect. Findings. It was established that among the fundamental consistent patterns that determine the formation and development of the HSF technology aftereffects during formations mining, are the methodological provisions and criteria for failure parameters prediction and grinding effects, namely: the average and local energy density of geoenvironment destruction, efficiency of grinding, the average particle and pore size, the specific surface area, the specific energy consumption per unit of the resulting surface. The connection between the parameters of the acoustic wave and the size of the fractures, which forms the basis of the acoustic emission (AE) method, is experimentally confirmed. Originality. It is established that the database for evaluating the expected fracture effects in the working zone of the HSF is: AE activity, specific acoustic radiation, spectrum of signals, characteristic amplitudes under the condition of physical modeling on the model samples of the geoenvironment behavior. It is shown that the critical state of a substance corresponding to the beginning of failure at the microlevel should be considered from the standpoint of thermodynamics as a phase change (evaporation, sublimation) near the critical point, based on the temperature critical values and the specific energy of the phase change. The presence of surfaces mechanoactivation in the rock failure is experimentally proved. The hypothesis concerning the rock pore space development aftereffect during hydraulic seam fracture due to the Rebinder’s effect is presented. Practical implications. It is proposed to size up the degree of geoenvironment destruction in the process of the HSF by the Kd parameter, which is equal to the product of the maximum amplitude of acoustic signals on the total acoustic activity of the destruction zone. It is established that the conditions for rock failure at the HSF are determined by the relationship between the rock pressure P and the volume energy density W of the failure. It is shown that the level of surfaces mechanoactivation can be estimated by adsorption characteristics – the adsorption potential and the pH of the newly discovered surfaces.Мета. Теоретичне обґрунтування методологічних основ встановлення умов прояву можливих ефектів і пост-ефектів технології гідравлічного розриву пласта (ГРП). Методика. Структура та послідовність проведення дослідження включає вивчення енергетичного аспекту руйнування гірського масиву, дії акустичних хвиль, термодинамічний аналіз руйнування гірського масиву, аналіз механоактивації поверхонь при руйнуванні гірського масиву та пост-ефекту саморозвитку первинного пористого простору ГРП внаслідок дії ефекту Ребіндера. Застосовано метод акустичної емісії, потенціометрії та рН-метрії. Результати. Встановлено, що до числа фундаментальних закономірностей, які визначають формування і розвиток пост-ефектів технології ГРП при відпрацюванні продуктивних пластів, відносяться методичні положення й критерії для прогнозу показників руйнування та ефектів подрібнення, а саме: середньої та локальної густини енергії при руйнуванні геосередовища, ККД подрібнення, середній розмір часток і пор, питома поверхня, питомі витрати енергії на одиницю одержаної поверхні. Експериментально підтверджений зв’язок між параметрами акустичної хвилі та розміром тріщин, що складає основу методу акустичної емісії (АЕ). Наукова новизна. Встановлено, що базу інформації для оцінки очікуваних у робочій зоні ГРП ефектів руйнувань складають активність АЕ, питоме акустичне випромінювання, спектр сигналів, характерні амплітуди за умови фізичного моделювання поведінки геосередовища на модельних зразках. Визначено, що граничний стан речовини, що відповідає початку руйнування на мікрорівні, слід розглядати з позицій термодинаміки як фазовий перехід (випаровування, сублімація) поблизу критичної точки, виходячи із критичних значень температури і питомої енергії фазового переходу. Експериментально доведено наявність механоактивації поверхонь при руйнуванні гірського масиву. Висунута гіпотеза щодо пост-ефекту розвитку пористого простору гірського масиву при ГРП у контексті дії ефекту Ребіндера. Практична значимість. Запропоновано оцінювати ступінь руйнування геосередовища у процесі ГРП показником Кр, що дорівнює добутку максимальної амплітуди акустичних сигналів на сумарну акустичну активність зони руйнування. Встановлено, що умови руйнування гірського масиву при ГРП детермінуються співвідношенням між гірським тиском Р і об’ємною густиною енергії W деформації. Показано, що ступінь механоактивації поверхонь може бути оцінена за характеристиками адсорбції – потенціалом адсорбції та показником рН нововідкритих поверхонь.Цель. Теоретическое обоснование методологических основ установления условий проявления возможных эффектов и пост-эффектов технологии гидравлического разрыва пласта (ГРП). Методика. Структура и последовательность проведения исследования включает изучение энергетического аспекта разрушения горного массива, действия акустических волн, термодинамический анализ разрушения горного массива, анализ механоактивации поверхностей при разрушении горного массива и пост-эффекта саморазвития первичного пористого прострагства ГРП в результате действия эффекта Ребиндера. Применен метод акустической эмиссии, потенциометрии и рН-метрии. Результаты. Установлено, что к числу фундаментальных закономерностей, определяющих формирование и развитие пост-эффектов технологии ГРП при отработке продуктивных пластов, относятся методические положения и критерии для прогноза показателей разрушения и эффектов измельчения, а именно: средней и локальной плотности энергии при разрушении геосреды, КПД измельчения, средний размер частиц и пор, удельная поверхность, удельные затраты энергии на единицу полученной поверхности. Экспериментально подтверждена связь между параметрами акустической волны и размером трещин, что составляет основу метода акустической эмиссии (АЭ). Научная новизна. Установлено, что базу информации для оценки ожидаемых в рабочей зоне ГРП эффектов разрушений составляют актитивность АЭ, удельное акустическое излучение, спектр сигналов, характерные амплитуды при условии физического моделирования поведения геосреды на модельных образцах. Определено, что предельное состояние вещества, отвечающее началу разрушения на микроуровне, следует рассматривать с позиций термодинамики как фазовый переход (испарение, сублимация) вблизи критической точки, исходя из критических значений температуры и удельной энергии фазового перехода. Экспериментально доказано наличие механоактивации поверхностей при разрушении горного массива. Выдвинута гипотеза относительно пост-эффекта развития пористого пространства горного массива при ГРП в контексте действия эффекта Ребиндера. Практическая значимость. Предложено оценивать степень разрушения геосреды в процессе ГРП показателем Кр, который равен произведению максимальной амплитуды акустических сигналов на суммарную акустическую активность зоны разрушения. Установлено, что условия разрушения горного массива при ГРП детерминируются соотношением между горным давлением Р и объемной плотностью энергии W деформации. Показано, что степень механоактивации поверхностей может быть оценен по характеристикам адсорбции – потенциалом адсорбции и показателем рН новооткрытых поверхностей.The authors express their gratitude to Doctor of Physical and Mathematical Sciences Vilian Mykolayovych Bovenko for valuable advices when conducting research. In addition, thanks to Doctor of Engineering Sciences Anatolii Dmytrovych Aleksieiev for the opportunity to use a unique research unit of non-uniform triaxial load and research method revision. The authors thank to Candidate of Engineering Sciences Iryna Mykhailivna Yuriivska for consultations on the use of her original method of mechanoactivation study

Improved model of primordial black hole formation after Starobinsky inflation

A new (improved) model of inflation and primordial black hole (PBH) formation is proposed by combining Starobinsky model of inflation, Appleby-Battye-Starobinsky (ABS) model of dark energy and a quantum correction in the modified $F(R)$ gravity. The energy scale parameter in the ABS model is taken to be close to the inflationary scale, in order to describe double inflation instead of dark energy. The quantum correction is given by the term quartic in the spacetime scalar curvature $R$ with a negative coefficient $(-\delta)$ in the $F(R)$ function. It is demonstrated that very good agreement (within $1\sigma$) with current measurements of the cosmic microwave background (CMB) radiation can be achieved by choosing the proper value of $\delta$, thus solving the problem of low values of the tilt of CMB scalar perturbations in the earlier proposed model in arXiv:2205.00603. A large (by the factor of $10^7$ against CMB) enhancement in the power spectrum of scalar perturbations is achieved by fine-tuning the parameters of the model. It is found by numerical analysis that it can lead to formation of asteroid-size PBH with the masses up to $10^{20}$ g, which may form dark matter in the current universe.Comment: 12 pages, 6 figures, LaTeX; minor correction

E-models of inflation and primordial black holes

We propose and study the new (generalized) E-type $\alpha$-attractor models of inflation, in order to include formation of primordial black holes (PBHs). The inflaton potential has a near-inflection point where slow-roll conditions are violated, thus leading to large scalar perturbations collapsing to PBHs later. An ultra-slow roll (short) phase exists between two (longer) phases of slow-roll inflation. We numerically investigate the phases of inflation, derive the power spectrum of scalar perturbations and calculate the PBHs masses. For certain values of the parameters, the asteroid-size PBHs can be formed with the masses of $10^{17}\div 10^{19}$ g, beyond the Hawking evaporation limit and in agreement with current CMB observations. Those PBHs are a candidate for (part of) dark matter in the present universe, while the gravitational waves induced by the PBHs formation may be detectable by the future space-based gravitational interferometers.Comment: 11 pages, 3 Figures, 1 Table, LaTeX; references adde

Genetic Variability in Sorghum Exotic Accessions for Nutritional Attributes and Methane Emission Potential

Sorghum an important fodder crop grown for multiple uses as fodder, food and fuel constitute major chunk of forage produced in India. Over the past years Indian farmer’s preference to dual purpose sorghum has changed. Introduction of dual-purpose sorghum varieties to sustain rural development, enhance renewable energy production and improve food security has been stressed Genetic variability of sorghum may be exploited to bred dual purpose hybrids/varieties for higher fodder yield without compromising grain yield.Substantial variations in the fodder value of sorghum stovers have been reported that supports the concept of genetic enhancement to improve dual-purpose sorghum cultivars. Under the present study exotic accessions of sorghum were evaluated for their genetic variability in nutritive value and methane production potential

The Statistics of Crumpled Paper

A statistical study of crumpled paper is allowed by a minimal 1D model: a self-avoiding line bent at sharp angles -- in which resides the elastic energy -- put in a confining potential. Many independent equilibrium configurations are generated numerically and their properties are investigated. At small confinement, the distribution of segment lengths is log-normal in agreement with previous predictions and experiments. At high confinement, the system approaches a jammed state with a critical behavior, whereas the length distribution follows a Gamma law which parameter is predicted as a function of the number of layers in the system

Human C1q Induces Apoptosis in an Ovarian Cancer Cell Line via Tumor Necrosis Factor

Copyright: © 2016 Kaur, Sultan, Murugaiah, Pathan, Alhamlan, Karteris and Kishore. Human C1q is the first recognition subcomponent of the complement classical pathway that plays a vital role in the clearance of immune complexes, pathogens and apoptotic cells. C1q also has a homeostatic role involving immune and non-immune cells; these functions not necessarily involve complement activation. Recently, C1q has been shown to be expressed locally in the microenvironment of a range of human malignant tumours, where it can promote cancer cell adhesion, migration and proliferation, without involving complement activation. C1q has been shown to be present in the ascitic fluid formed during ovarian cancers. In this study, we have examined the effects of human C1q and its globular domain on an ovarian cancer cell line, SKOV3. We show that C1q and the recombinant globular modules induce apoptosis in SKOV3 cells in a dose-and time-dependent manner. C1q expression was not detectable in the SKOV3 cells. Exogenous treatment with C1q and globular heads at the concentration of 10μg/ml induced apoptosis in approximately 55% cells, as revealed by immunofluorescence microscopy and FACS. The qPCR and caspase analysis suggested that C1q and globular head modules activated TNF-α and upregulation of Fas. The genes of mTOR, RICTOR and RAPTOR survival pathways, which are often over-expressed in majority of the cancers, were significantly downregulated within few hours of the treatment of C1q and globular head modules. In conclusion, C1q, via its globular domain, induced apoptosis in an ovarian cancer cell line, SKOV3 via TNF-α induced apoptosis pathway involving upregulation of Bax and Fas. This study highlights a potentially protective role of C1q in certain cancers

A simple strand-specific RNA-Seq library preparation protocol combining the Illumina TruSeq RNA and the dUTP methods

Preserving the original RNA orientation information in RNA-Sequencing (RNA-Seq) experiment is essential to the analysis and understanding of the complexity of mammalian transcriptomes. We describe herein a simple, robust, and time-effective protocol for generating strand-specific RNA-seq libraries suited for the Illumina sequencing platform. We modified the Illumina TruSeq RNA sample preparation by implementing the strand specificity feature using the dUTP method. This protocol uses low amounts of starting material and allows a fast processing within two days. It can be easily implemented and requires only few additional reagents to the original Illumina kit