Calculations of the magnetic well determined by different plasma pressure profiles and an external transverse magnetic field in the torsatron

The present paper deals with the calculations of a relative magnetic-well depth in a torsatron using the formulas of averaging over magnetic surfaces. The calculations were made for different functions of vacuum angles of rotational transform in the radius and different plasma pressure profiles with due regard for an external uniform transverse magnetic field. The distribution of the vacuum angle of field lines rotation was calculated by the expression t(r) = t(r₀)[α+(1-α)⋅r²/r₀²], where α=t(0)/t(r₀) is the ratio of the angle of rotational transform on the magnetic axis to its value at the plasma boundary of radius r0. The authors have considered three laws of plasma pressure distribution over magnetic surfaces: P₁=P₀; P₂=P₀(1-ψ(r)/ψ(r₀)); P₃= P₀(1-ψ(r)/ψ(r₀))²; where P₀ is the plasma pressure on the axis of the system, ψ(r) is the averaged function of vacuum magnetic surfaces. Analytical expressions have been derived in the paper to calculate the relative magnetic well depth determined by different plasma pressure profiles and by the external transverse magnetic field. The relative depth of the magnetic well was calculated by the formula δU/U = B₀₁/〈B(r₁)〉 - 1 , where 〈B(r₁)〉 is the longitudinal magnetic field on the radius r₁ averaged over the magnetic surfaces.Авторами роботи виконані аналітичні розрахунки магнітної ями, зумовленої різними розподілами тиску плазми в залежності від параметра α, який характеризує розподіли вакуумних кутів повороту силових ліній, а також від зміщення магнітної осі, викликаного зовнішнім поперечним магнітним полем. Авторами роботи розглянуто три закони розподілу тиску плазми по вакуумним магнітним поверхням: P₁=P₀ (пологий розподіл); P₂=P₀(1-ψ(r)/ψ(r₀)); P₃= P₀(1-ψ(r)/ψ(r₀))². Розрахунки показали, що при зміщенні магнітної осі усередину тора магнітна конфігурація буде володіти магнітним горбом (δU/U>0). При зміщенні магнітної осі на зовнішню сторону тора, викликаного тиском плазми, магнітна конфігурація буде мати магнітну яму (δU/U0). При смещении магнитной оси наружу тора, вызванного давлением плазмы, магнитная конфигурация будет обладать магнитной ямой (δU/U<0)

Analytical calculations of the angles of rotational transform specified by different plasma pressure profiles and an external transverse magnetic field in the torsatron

The authors of the present work have calculated the angles specified by various plasma pressure profiles depending on the parameter α that characterizes the profile of vacuum angles of rotation angles and on the magnetic axis displacement caused by an external transverse magnetic field. The authors have considered three laws of plasma pressure distribution over vacuum magnetic surfaces: P₁=P₀, P₂=P₀(1-y(r)/y(r₀)); Р₃=Р₀(1-y(r)/y(r₀))². The calculations showed, that in the case of magnetic axis shifting into the inside of the torus and at low values of α, the rotational transformation angle of a torsatron decreases up to zero with plasma pressure increasing. In this case, the splitting of magnetic surfaces caused by pressure distributions Р₃=Р₀(1-y(r)/y(r₀))² takes place in the central region of a magnetic configuration. As plasma pressure distributed by the law P₁=P₀ increase the splitting of magnetic surfaces due to the helical winding perturbation only occurs.Авторами роботи виконані розрахунки кутів обертального перетворення, зумовлених різними розподілами тиску плазми в залежності від параметра α, характеризую чого розподіл вакуумних кутів повороту силових ліній, а також від зміщення магнітної осі, викликаного зовнішнім поперечним магнітним полем. Авторами роботи розглянуто три закони розподілу тиску плазми по вакуумним магнітним поверхням P₁=P₀; Р₂=Р(1-y(r)/y(r₀)); Р₃=Рo(1-y(r)/y(r₀))². Розрахунки показали, що у випадку зміщення магнітної осі у середину тора та малих α кути обертального перетворення можуть обертатися в нуль на певних радіусах та викликати розщеплення магнітних поверхонь. Розподіл тиску плазми Р₁=P₀ не викликає розщеплення магнітних поверхонь. Магнітні поверхні у цьому випадку розщепляються тільки за рахунок збурень, зумовлених гвинтовою обмоткою.Авторами работы выполнены расчеты углов, обусловленных различными профилями давления плазмы в зависимости от параметра α, характеризующего профиль вакуумных углов поворота, а также от смещения магнитной оси, вызванного внешним поперечным магнитным полем. Рассмотрены три закона распределения давления плазмы по вакуумным магнитным поверхностям: Р₁=P₀; Р₂=Р(1-y(r)/y(r₀)); Р₃=P₀(1-y(r)/y(r₀))². Показано, что распределение давления плазмы Р₂=Р(1-y(r)/y(r₀)); и Р₃=P₀(1-y(r)/y(r₀))² вызывают расщепление магнитных поверхностей при rс/ro=0. Пологое распределение давления плазмы Р₁=P₀ не вызывает расщепления магнитных поверхностей. Магнитные поверхности в этом случае будут расщепляться только за счет возмущения, вызванного винтовой обмоткой

Інгібітор корозії «Дігазфен-1»

Створений новий високоефективний інгібітор корозії «Дігазфен-1» на базі перероблення відходів, побічних продуктів і напівпродуктів промислових виробництв для сильномінералізованих сірководневмістних і вуглекислотних середовищ. Контактним гідроамінуванням диетиленгліколю над каталізаторами Ni і його сплавами отримали унікальний реагент «ВФПМ», який має комплекс корисних властивостей. Вперше встановлена можливість застосовування комплексних інгібіторів сірководневої корозії на основі поліаміноефірів («ВФПМ») для захисту обсадних металевих труб і цементного каменя в бетоні і залізобетоні

Методические подходы к валидации технологических процессов получения терапевтических рекомбинатных белков на основе концепции «Quality by Design»

Validation of production processes based on the Quality by Design (QbD) principles calls for thorough scientific understanding of the processes and enhancement of their stability by implementation of new technologies. The aim of the study consisted in substantiating a QbD-based technological approach to validation of commercial production of dornase alfa. For this purpose a design space was established in a scale-down model, i.e. 2 L reactors; the model was shown to be representative in terms of all parameters except for the reactor size; the similarity of hydrodynamic conditions, design characteristics and operation modes of laboratory, pilot and commercial scale reactors was established; the process scalability was demonstrated by using the PCA (Principal Component Analysis) multivariate mathematical model including the volume range of 2–1000 L, input and output process parameters and product quality attributes for a number of recombinant therapeutic products derived from the same CHO cell line and expression construction as dornase alfa producer. The article demonstrates the applicability of engineering space, which includes bioreactor design features and production process parameters, to different production scales by implementing 3 processes at the pilot scale (100 L) and 2 processes at the commercial scale (1000 L) and building a PCA model based on the obtained data.Валидация технологических процессов на основе концепции «качество, встроенное при разработке» (Quality by Design, QbD) требует глубокого научного понимания процессов и повышения их устойчивости путем внедрения новых технологий. Цель данной работы заключалась в обосновании методологического подхода на основе концепции QbD к валидации промышленного производства активной фармацевтической субстанции (АФС) дорназы альфа. Для этого было определено технологическое пространство процесса в демасштабированной модели — реакторах объемом 2 л; доказана репрезентативность данной модели по независимым от масштаба реактора параметрам; установлено сходство гидродинамических условий, конструкционных особенностей и режимов работы реакторов лабораторных, опытно-промышленных и промышленного объемов; показана масштабируемость процесса посредством демонстрации многовариантной математической модели РСА (Principal Component Analysis), перекрывающей объемы 2–1000 л, включающей входные, выходные параметры процесса и параметры качества продукта для ряда продуцентов рекомбинантных терапевтических белков, созданных на основе той же клеточной линии CHO и экспрессионной конструкции, что и продуцент дорназы альфа. Обоснована применимость инженерного пространства, которое определяется сочетанием конструкционных особенностей биореакторов и технологических параметров процесса, к различным масштабам путем проведения трех процессов в опытно-промышленном масштабе 100 л и двух процессов в промышленном масштабе 1000 л и построении на основе полученных данных модели РСА