A multi-wirescanner test setup utilizing characteristic X-rays for charged particle and photon beam diagnostics

A multi-wirescanner for diagnostics of ionizing particle beams (e.g. both non-relativistic and ultra-relativistic charged particles; X-ray and gamma photons) is proposed and discussed in the paper. The quasimonochromatic characteristic X-rays and continuous background are clearly identified. The results of measurements of the transverse size, emittance, position and direction of beam propagation are presented and discusse

Coherent Cherenkov radiation as an intense THz source

Diffraction and Cherenkov radiation of relativistic electrons from a dielectric target has been proposed as mechanism for production of intense terahertz (THz) radiation. The use of an extremely short high-energy electron beam of a 4th generation light source (X-ray free electron laser) appears to be very promising. A moderate power from the electron beam can be extracted and converted into THz radiation with nearly zero absorption losses. The initial experiment on THz observation will be performed at CLARA/VELA FEL test facility in the UK to demonstrate the principle to a wider community and to develop the radiator prototype. In this paper, we present our theoretical predictions (based on the approach of polarization currents), which provides the basis for interpreting the future experimental measurements. We will also present our hardware design and discuss a plan of the future experiment

Epizootic pertussis focus of hamadryad baboons

The absence of an adequate experimental animal model makes difficult study of immunity against whooping cough and its pathogenesis. Experimental whooping cough reported by us earlier in pubescent non-human primates of the Old World was accompanied by specific clinical and laboratory marks in the absence of cough. The possibility of pertussis modelling while experimental whooping cough in impuberal hamadryad baboons was investigated. In the process of selection of monkeys for the further studies for perfecting of experimental model for pertussis research unexpectedly were detected specific pertussis antibodies in impuberal hamadryad baboons.The aim of the study: revealing of source of infection and transmission of pertussis to hamadryad baboons and investigation of response of antibody-positive impuberal hamadryad baboons to secondary contagion by B. pertussis bacteria while experimental infection.Results. 18 veterinary checked, somatically healthy hamadryad baboons of various gender managed in two neighboring cages. Specific pertussis IgM and IgG antibodies were found in blood serum of all the animals and one of the monkey keepers. By real-time PCR in nasopharyngeal swabs of the monkey keeper and three 7- and 9-month-old hamadryad baboons were registered single B. pertussis genom equivalents. Seropositive impuberal hamadryad baboons were experimentally challenged by virulent B. pertussis 475 strain. Quantity of B. pertussis genom equivalents and percentage of IgM and IgG antibodies in impuberal hamadryad baboons after experimental infection were detected. These results were comparable with such received after secondary experimental challenge of monkeys by B. pertussis. Humoral immuneresponse was characterized by booster effect and rapid B. pertussis elimination.Conclusion. The case of transmission of B.pertussis bacteria to hamadryad baboons by natural contagion and epizootic focus of pertussis in apery conditions were registered. In dynamics of immune response and level of bacterial load in experimentally infected impuberal and pubescent hamadryad baboons were not revealed significant differences. The possibility of asymptomatic B.pertussis transmission from man to monkey and from monkey to man without definitive spasmodic cough was reviewed. Pertussis research perspectives using experimental model of non-human primates of the Old World were marked

Эффективность метода ПЦР-РВ для этиологической диагностики атипичных форм коклюша

The aim of the study was to evaluate the effectiveness of the PCR-RТ method using the PCR-RТ-IS test system for the etiological diagnosis of whooping cough in the examination of patients with infectious respiratory pathology with prolonged cough and in contact persons. 113 children aged from 1 month to 17 years, 11 months and 29 days, and 146 contact family members were examined. Regardless of the initial diagnosis, all children were examined for whooping cough by bacteriological, molecular genetic and serological methods. For molecular genetic diagnostics a commercial kit and PCR-RT-IS test-system developed at the Gamaleya Research Center were used. The contact persons were examined by the bacteriological method and using the PCR-RT-IS test-system. During the initial examination the diagnoses «Acute respiratory viral infectious», «Acute rhinopharyngitis», «Acute laryngotracheitis», «Acute bronchitis», «Pneumonia» were established. The severity of cough in contact persons was different – from a typical spastic «whooping cough» to complete absence of cough. By using the PCR-RT-IS test-system we developed, the DNA of pertussis pathogen was detected in groups of patients with «Acute rhinopharyngitis» in 34.4% of cases, «Acute laryngotracheitis» – in 64.3%, «Acute bronchitis» – in 69%, with a diagnosis of «Pneumonia» – in 33.3% of cases. In a number of cases combined course of whooping cough with respiratory infections (respiratory syncytial virus, rhinovirus and others) was detected. In the examined contact persons the causative agent of pertussis was detected using the PCR-RT-IS test-system in 51,4% of cases.Цель: оценить эффективность применения метода ПЦР-РВ с использованием тест-системы ПЦР-РВ-IS для этиологической диагностики коклюша при обследовании больных с инфекционной респираторной патологией с затяжным и длительным кашлем и у контактных с ними лиц.Материалы и методы. Обследовано 113 детей в возрасте от 1 месяца до 17 лет 11 месяцев и 29 дней и 146 контактных с ними членов семей. Независимо от первичного диагноза все дети обследованы на коклюш бактериологическим, молекулярно-генетическим и серологическим методами. Для молекулярно-генетической диагностики использовали коммерческий набор и тест-систему ПЦР-РВ-IS, разработанную в ФНИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи. Контактные лица обследованы бактериологическим методом и с помощью тест-системы ПЦР-РВ-IS.Результаты. При первичном осмотре установлены диагнозы «ОРВИ, острый ринофарингит», «Острый ларинготрахеит», «Острый бронхит», «Пневмония». Степень выраженности кашля у контактных лиц была различной – от типичного спастического «коклюшного» кашля до полного отсутствия кашля. С помощью разработанной нами тест-системы ПЦР-РВ-IS ДНК возбудителя коклюша выявлена в группах пациентов с «ОРВИ, острым ринофарингитом» в 34,4% случаев, «Острым ларинготрахеитом» – в 64,3%, «Острым бронхитом» – в 69%, с диагнозом «Пневмония» – в 33,3% случаев. В ряде случаев было выявлено сочетанное течение коклюша с респираторными инфекциями (респираторно-синцитиальной, риновирусной и другими). У обследованных контактных лиц возбудитель коклюша с помощью тест-системы ПЦР-РВ-IS выявлен в 51,4% случаев

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ (Bi,Sb)2Te3, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ИСКРОВОГО ПЛАЗМЕННОГО СПЕКАНИЯ

Thermoelectric properties of (Bi,Sb)2Te3 nanostructured bulk material as a function of composition and spark plasma sintering temperature were investigated. The Bi0,4Sb1,6Te3 alloys at sintering temperature 450—500 °C with ZT=1,25—1,28 figure of merit was fabricated. Thermoelectric properties ad a function ofsintering temperature above 400 °C correlate with fine structure change. It was found that point structure defects introduce essential contribution to the formation of nanostructured material thermoelectric properties.Исследована зависимость термоэлектрических свойств наноструктурированного объемногоматериала (Bi,Sb)2Te3 от состава и температуры SPS−спекания ТSPS. Обнаружено, что твердыйраствор Bi0,4Sb1,6Te3, спеченный при температуре 450—500 °С, имеет термоэлектрическуюэффективность ZT = 1,25÷1,28. Зависимость термоэлектрических свойств от температурыспекания ТSPS выше 400 °С коррелирует с изменением тонкой структуры материала, котороеопределяется перераспределением донорных точечныхдефектов вакансионного типа впроцессе повторной рекристаллизации. Установлено, что точечные структурные дефекты вносятсущественный вклад в формирование термоэлектрическихсвойств наноструктурированногоматериала

CТРУКТУРА ОБЪЕМНОГО ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ (Bi,Sb)2Te3, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ИСКРОВОГО ПЛАЗМЕННОГО СПЕКАНИЯ

Bulk nanostructured BixSb1−xTe3 based material was fabricated with spark plasma sintering (SPS) method. The starting powders with a particle size of 10—12 nm were prepared by ball milling. The regularity of fine structure changes as a function of sintering temperature in the 250—550 °C range was investigated by X−raydiffractometry, scanning and transmission electron microscopy (TEM, HRTEM). For the first time coherent dispersion areas (CDA) size was found not to increase monotonously with sintering temperature, and at temperatures of above 400 °C the CDA size decreased as a result of repeated recrystallization. Apparently,the structural changes are associated with a redistribution of intrinsic vacancy type structural defects during sintering.Исследованы образцы объемного наноструктурированного материала на основе твердого раствора BixSb1−xTe3, полученного методом искрового плазменного спекания. Исходные порошки с размером частиц 10—12 нм изготовлены помолом в шаровой мельнице. С помощью методов рентгеновской дифрактометрии, растровой и просвечивающей (в том числе высокого разрешения) электронной микроскопии изучены закономерности изменения тонкой структуры в зависимости от температуры спекания в интервале 250—550 °С. Впервые установлено, что размеры областей когерентного рассеяния не возрастают монотонно с ростом температуры спекания, а при температуре выше 400 °С происходит их измельчение в результате процесса повторной рекристаллизации. Наиболее вероятно, что изменения структуры связаны с перераспределением собственных структурных дефектов вакансионного типа в процессе спекания образцов

КЛИНИКО-ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ BORDETELLA PERTUSSISУ КОНТАКТНЫХ ЛИЦ В СЕМЕЙНЫХ ОЧАГАХ

Goal. Evaluation of duration and frequency of Bordetella pertussis DNA detection in contact persons in family foci of whooping-cough.Materials and methods. 116 persons from 59 family foci of pertussis were examined in contact with sick young children. The DNA of B. pertussis bacteria in nasopharyngeal swabs was detected by real-time PCR (PCR-RV) using a test system developed at Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology (Moscow). The bacterial load and the duration of the release of genomic equivalents (GE) of B. pertussis DNA were determined in dynamics at 1, 3 and 6 months. Results. Among the contact persons in family foci, adults accounted for 59,48%, adolescents and schoolchildren – 10,35% and 12,07% respectively. Cough was absent in 35,34% of contact persons, 20,69% had a rare dry cough, 24,14% had a dry compulsive cough and 19,83% had a typical cough. None of the contact family members were diagnosed with whooping cough, although 64.66% of the patients had clinical signs of the disease, mainly its atypical form (44.83%). Among the carriers of B. pertussis adults accounted for 82.92%, among patients with atypical forms of whooping cough – 51.92%. In the study of nasopharyngeal swabs using the PCR-RV method, it was found that 86.10% of the contact persons detected DNA of B. pertussis. After 3 months in 90% of the contacts, the DNA of pertussis causative agent was detected in a minimum amount of 101-102GE/ml in the sample. After 6 months, B. pertussis was sanitized in 50% of the examined patients. 12.5% of the samples identified avirulent forms of the causative agent of pertussis, formed as a result of movement of IS481 in operon bvgAS.The conclusion. In 86.1% of contact persons in family foci for a long time (from 3 to 6 months), detection of genetic markers of the causative agent of pertussis from the nasopharynx was noted, including 35.34% of those examined in the absence of cough. This, along with the reported genetic mutation in operon bvgAS in 12.5% of cases, can characterize the presence of persistence of B. pertussis, explaining its preservation in circulation in the conditions of mass vaccine prevention.Цель: оценка длительности и частоты выявления ДНК Bordetella pertussis у контактных лиц в семейных очагах коклюша.Материалы и методы. По контакту с больными детьми раннего возраста обследовано 116 лиц из 59 семейных очагов коклюша. ДНК B. pertussis в назофарингеальных мазках выявляли методом ПЦР в режиме реального времени (ПЦР-РВ), используя тест-систему, разработанную в Национальном исследовательском центре эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф. Гамалеи (Москва). Бактериальную нагрузку и длительность выявления геномэквивалентов (ГЭ) ДНК B. pertussis определяли в динамике через 1, 3 и 6 месяцев.Результаты. Среди контактных лиц в семейных очагах взрослые составили 59,48%, подростки и школьники – 10,35% и 12,07% соответственно. Кашель отсутствовал у 35,34% контактных лиц, у 20,69% отмечался редкий сухой кашель, у 24,14% – сухой навязчивый и у 19,83% – типичный приступообразный кашель. Ни у кого из контактных членов семей не был диагностирован коклюш, хотя у 64,66% обследуемых лиц имелись клинические признаки заболевания, преимущественно его атипичной формы (у 44,83%). Среди носителей B. pertussis взрослые составили 82,92%, среди заболевших атипичными формами коклюша – 51,92%. При исследовании носоглоточных мазков методом ПЦР-РВ у 86,1% контактных лиц выявили ДНК B. pertussis. Через 3 месяца у 90% контактных продолжали выявлять ДНК в минимальном количестве – 101–102ГЭ/мл в образце. Через 6 месяцев санацию B. pertussis регистрировали у 50% обследованных. В 12,1% исследованных образцов выявлены авирулентные формы возбудителя коклюша, сформированные в результате перемещения IS481 в оперон bvgAS.Заключение. У 86,1% контактных лиц в семейных очагах длительно (от 3 до 6 месяцев) отмечалось вы-явление из носоглотки генетических маркеров возбуди-теля коклюша, в том числе у 35,34% обследованных при отсутствии кашля. Это, наряду с зарегистрирован-ной в 12,5% случаев генетической мутацией в опероне bvgAS, может характеризовать наличие персистенции B. pertussis, объясняя ее сохранение в циркуляции в условиях массовой вакцинопрофилактики

Эпизоотический очаг коклюша у обезьян вида Papio gamadryas

The absence of an adequate experimental animal model makes difficult study of immunity against whooping cough and its pathogenesis. Experimental whooping cough reported by us earlier in pubescent non-human primates of the Old World was accompanied by specific clinical and laboratory marks in the absence of cough. The possibility of pertussis modelling while experimental whooping cough in impuberal hamadryad baboons was investigated. In the process of selection of monkeys for the further studies for perfecting of experimental model for pertussis research unexpectedly were detected specific pertussis antibodies in impuberal hamadryad baboons.The aim of the study: revealing of source of infection and transmission of pertussis to hamadryad baboons and investigation of response of antibody-positive impuberal hamadryad baboons to secondary contagion by B. pertussis bacteria while experimental infection.Results. 18 veterinary checked, somatically healthy hamadryad baboons of various gender managed in two neighboring cages. Specific pertussis IgM and IgG antibodies were found in blood serum of all the animals and one of the monkey keepers. By real-time PCR in nasopharyngeal swabs of the monkey keeper and three 7- and 9-month-old hamadryad baboons were registered single B. pertussis genom equivalents. Seropositive impuberal hamadryad baboons were experimentally challenged by virulent B. pertussis 475 strain. Quantity of B. pertussis genom equivalents and percentage of IgM and IgG antibodies in impuberal hamadryad baboons after experimental infection were detected. These results were comparable with such received after secondary experimental challenge of monkeys by B. pertussis. Humoral immuneresponse was characterized by booster effect and rapid B. pertussis elimination.Conclusion. The case of transmission of B.pertussis bacteria to hamadryad baboons by natural contagion and epizootic focus of pertussis in apery conditions were registered. In dynamics of immune response and level of bacterial load in experimentally infected impuberal and pubescent hamadryad baboons were not revealed significant differences. The possibility of asymptomatic B.pertussis transmission from man to monkey and from monkey to man without definitive spasmodic cough was reviewed. Pertussis research perspectives using experimental model of non-human primates of the Old World were marked.Введение. Изучение патогенеза и иммунитета при коклюше затруднено в связи с отсутствием адекватной экспериментальной модели. Описанный нами ранее экспериментальный коклюш у половозрелых обезьян Старого Света сопровождался развитием характерных клинико-лабораторных признаков коклюша при отсутствии кашля. В процессе отбора обезьян для дальнейшей работы по совершенствованию экспериментальной модели для изучения коклюша у неполовозрелых павианов гамадрилов неожиданно были обнаруженыспецифические противококлюшные антитела.Цель. Выявление источника бактерий В. рertussis и пути их передачи павианам гамадрилам, а также изучение реакции организма серопозитивных неполовозрелых павианов на вторичный контакт с возбудителем коклюша при экспериментальном заражении. Результаты. 18 обследованных павианов гамадрилов разного пола, размещённые в двух соседних вольерных клетках, находились в состоянии соматического здоровья. В сыворотке крови всех животных и одного из сотрудников по уходу за животными были выявлены специфические антитела класса IgG и IgМ к возбудителю коклюша. Методом ПЦР в режиме реального времени из материала назофарингеальных мазков зарегистрированы единичные геном-эквиваленты B. pertussis у рабочего по уходу за животными и трёх павианов гамадрилов в возрасте 7–9 месяцев. Серопозитивные неполовозрелые павианы гамадрилы были экспериментально заражены вирулентными бактериями B. pertussis 475. Результаты определения количества геном-эквивалентов B. pertussis и относительного количества специфических IgG и IgМ у неполовозрелых павианов гамадрилов после экспериментального заражения были сопоставимы с таковыми у взрослых, дважды инфицированных обезьян. Гуморальный иммунный ответ характеризовался бустерным эффектом с быстрой элиминацией возбудителя. Заключение. Зарегистрирован случай передачи бактерий B. pertussis павианам гамадрилам естественным путем и эпизоотический очаг коклюша в условиях питомника. Не выявлено значимых различий в динамике развития иммунного ответа и бактериальной нагрузки у экспериментально инфицированных неполовозрелых и половозрелых павианов гамадрилов. Показана возможность передачи бактерий B. pertussis без характерного коклюшного кашля от человека к обезьяне и от обезьяны к обезьяне. Описаны перспективы изучения коклюша на экспериментальной модели обезьян Старого Света

The Compact Linear Collider (CLIC) - 2018 Summary Report

The Compact Linear Collider (CLIC) is a TeV-scale high-luminosity linear $e^+e^-$ collider under development at CERN. Following the CLIC conceptual design published in 2012, this report provides an overview of the CLIC project, its current status, and future developments. It presents the CLIC physics potential and reports on design, technology, and implementation aspects of the accelerator and the detector. CLIC is foreseen to be built and operated in stages, at centre-of-mass energies of 380 GeV, 1.5 TeV and 3 TeV, respectively. CLIC uses a two-beam acceleration scheme, in which 12 GHz accelerating structures are powered via a high-current drive beam. For the first stage, an alternative with X-band klystron powering is also considered. CLIC accelerator optimisation, technical developments and system tests have resulted in an increased energy efficiency (power around 170 MW) for the 380 GeV stage, together with a reduced cost estimate at the level of 6 billion CHF. The detector concept has been refined using improved software tools. Significant progress has been made on detector technology developments for the tracking and calorimetry systems. A wide range of CLIC physics studies has been conducted, both through full detector simulations and parametric studies, together providing a broad overview of the CLIC physics potential. Each of the three energy stages adds cornerstones of the full CLIC physics programme, such as Higgs width and couplings, top-quark properties, Higgs self-coupling, direct searches, and many precision electroweak measurements. The interpretation of the combined results gives crucial and accurate insight into new physics, largely complementary to LHC and HL-LHC. The construction of the first CLIC energy stage could start by 2026. First beams would be available by 2035, marking the beginning of a broad CLIC physics programme spanning 25-30 years