Peculiarities of the temperature dependences of silicon solar cells illuminated with light simulator

Characteristics of basic silicon solar cells are experimentally researched and theoretically modeled using photons of incandescent lamps as sunlight simulator. It was established that increasing temperature evokes significant acceleration of short-circuit current growth. The reason of it is the shift of simulator spectrum to the higher wavelengths region as compared to the Sun one. This effect leads to a reduction in efficiency decrease for simulated sunlight with the increase of temperature. It should be taken into account in efficiency loss calculation with increase in the operating temperature. It has been shown that the results of theoretical modeling the temperature dependences for the short-circuit current density, open-circuit voltage and photoconversion efficiency are in good agreement with the experimental data obtained using the sunlight simulator. These results could be used to develop methods for investigation of temperature dependences of solar cell characteristics by using various sunlight simulators

Multiscale magnetic underdense regions on the solar surface: Granular and Mesogranular scales

The Sun is a non-equilibrium dissipative system subjected to an energy flow which originates in its core. Convective overshooting motions create temperature and velocity structures which show a temporal and spatial evolution. As a result, photospheric structures are generally considered to be the direct manifestation of convective plasma motions. The plasma flows on the photosphere govern the motion of single magnetic elements. These elements are arranged in typical patterns which are observed as a variety of multiscale magnetic patterns. High resolution magnetograms of quiet solar surface revealed the presence of magnetic underdense regions in the solar photosphere, commonly called voids, which may be considered a signature of the underlying convective structure. The analysis of such patterns paves the way for the investigation of all turbulent convective scales from granular to global. In order to address the question of magnetic structures driven by turbulent convection at granular and mesogranular scales we used a "voids" detection method. The computed voids distribution shows an exponential behavior at scales between 2 and 10 Mm and the absence of features at 5-10 Mm mesogranular scales. The absence of preferred scales of organization in the 2-10 Mm range supports the multiscale nature of flows on the solar surface and the absence of a mesogranular convective scale

3D MHD Coronal Oscillations About a Magnetic Null Point: Application of WKB Theory

This paper is a demonstration of how the WKB approximation can be used to help solve the linearised 3D MHD equations. Using Charpit's Method and a Runge-Kutta numerical scheme, we have demonstrated this technique for a potential 3D magnetic null point, ${\bf{B}}=(x,\epsilon y -(\epsilon +1)z)$. Under our cold plasma assumption, we have considered two types of wave propagation: fast magnetoacoustic and Alfv\'en waves. We find that the fast magnetoacoustic wave experiences refraction towards the magnetic null point, and that the effect of this refraction depends upon the Alfv\'en speed profile. The wave, and thus the wave energy, accumulates at the null point. We have found that current build up is exponential and the exponent is dependent upon $\epsilon$. Thus, for the fast wave there is preferential heating at the null point. For the Alfv\'en wave, we find that the wave propagates along the fieldlines. For an Alfv\'en wave generated along the fan-plane, the wave accumulates along the spine. For an Alfv\'en wave generated across the spine, the value of $\epsilon$ determines where the wave accumulation will occur: fan-plane ($\epsilon=1$), along the $x-$axis ($0<\epsilon <1$) or along the $y-$axis ($\epsilon>1$). We have shown analytically that currents build up exponentially, leading to preferential heating in these areas. The work described here highlights the importance of understanding the magnetic topology of the coronal magnetic field for the location of wave heating.Comment: 26 pages, 12 figure

A Coherence-Based Approach for Tracking Waves in the Solar Corona

We consider the problem of automatically (and robustly) isolating and extracting information about waves and oscillations observed in EUV image sequences of the solar corona with a view to near real-time application to data from the Atmospheric Imaging Array (AIA) on the Solar Dynamics Observatory (SDO). We find that a simple coherence / travel-time based approach detects and provides a wealth of information on transverse and longitudinal wave phenomena in the test sequences provided by the Transition Region and Coronal Explorer (TRACE). The results of the search are "pruned" (based on diagnostic errors) to minimize false-detections such that the remainder provides robust measurements of waves in the solar corona, with the calculated propagation speed allowing automated distinction between various wave modes. In this paper we discuss the technique, present results on the TRACE test sequences, and describe how our method can be used to automatically process the enormous flow of data (~1Tb/day) that will be provided by SDO/AIA after launch in late 2008.Comment: 34 pages, 16 figures - in press Solar Physic

Multiwavelength studies of MHD waves in the solar chromosphere: An overview of recent results

The chromosphere is a thin layer of the solar atmosphere that bridges the relatively cool photosphere and the intensely heated transition region and corona. Compressible and incompressible waves propagating through the chromosphere can supply significant amounts of energy to the interface region and corona. In recent years an abundance of high-resolution observations from state-of-the-art facilities have provided new and exciting ways of disentangling the characteristics of oscillatory phenomena propagating through the dynamic chromosphere. Coupled with rapid advancements in magnetohydrodynamic wave theory, we are now in an ideal position to thoroughly investigate the role waves play in supplying energy to sustain chromospheric and coronal heating. Here, we review the recent progress made in characterising, categorising and interpreting oscillations manifesting in the solar chromosphere, with an impetus placed on their intrinsic energetics.Comment: 48 pages, 25 figures, accepted into Space Science Review

Therapeutic plasmapheresis in a complex treatment of patients with chronic hepatitis

Мета: Визначити патогенетичну доцільність, ефективність і місце терапевтичного плазмаферезу в комплексному лікуванні хворих на хронічний гепатит. Матеріали і методи: Проведено аналіз історій хвороб 77 пацієнтів. В процесі лікування у пацієнтів був діагностований хронічний токсичний гепатит (к.71). Діагноз встановлено відповідно до офіційної документації, представленої гастроентерологічним відділенням Сумської обласної клінічної лікарні ЦО «ЦМЛ», Сумською обласною інфекційною клінічною лікарнею імені З.Ю. Красовицького і Сумським обласним центром служби крові. Результати: Встановлено, що показники загального білка в нормі і альбуміну після плазмаферезу і при консервативному лікуванні. Велике значення можуть мати маркери цитолізу і холестазу. Найбільш значні зміни спостерігалися в показниках ураження паренхіми печінки, включаючи АлАТ, АсАТ і лужну фосфатазу. При консервативному лікуванні відсоток рівня лужної фосфатази покращився на 31%, після курсу плазмаферезу - на 58%. Отримані цифри індексів холестазу свідчать про ефективність обох методів лікування, але лікування плазмаферезу надає більш виражений вплив на зниження рівня лужної фосфатази. Рівень білірубіну поліпшений на 38,8% після плазмаферезу і на 65% при консервативному лікуванні. Висновок: Включення плазмаферезу в комплексну терапію хронічного гепатиту знижує вираженість цитолізу і холестазу, збільшує ремісію і значно покращує клінічні прояви.Цель: Определить патогенетическую целесообразность, эффективность и место терапевтического плазмафереза в комплексном лечении больных хроническим гепатитом. Материалы и методы: Проведен анализ историй болезни 77 пациентов. В процессе лечения у пациентов был диагностирован хронический токсический гепатит (К.71). Диагноз выставлен в соответствии с официальной документацией, представленной гастроэнтерологическим отделением Сумской областной клинической больницы ЦО «ЦГБ», Сумской областной инфекционной клинической больницей имени З.Ю. Красовицкого и Сумским областным центром службы крови. Результаты: Установлено, что показатели общего белка в норме и альбумина после плазмафереза и при консервативном лечении. Большое значение могут иметь маркеры цитолиза и холестаза. Наиболее значительные изменения наблюдались в показателях поражения паренхимы печени, включая АлАТ, АсАТ и щелочную фосфатазу. При консервативном лечении процент уровня щелочной фосфатазы улучшился на 31%, после курса плазмафереза - на 58%. Полученные цифры индексов холестаза свидетельствуют об эффективности обоих методов лечения, но лечение плазмаферезом оказывает более выраженное влияние на снижение уровня щелочной фосфатазы. Уровень билирубина улучшен на 38,8% после плазмафереза и на 65% при консервативном лечении. Заключение: Включение плазмафереза в комплексную терапию хронического гепатита снижает выраженность цитолиза и холестаза, увеличивает ремиссию и значительно улучшает клинические проявления.The aim: To determine the pathogenetic expediency, efficiency and the place of therapeutic plasmapheresis in a complex treatment of patients with chronic hepatitis. Materials and methods: It was carried out the analysis of case histories of 77 patients. In the course of treatment, the patients were diagnosed with chronic toxic hepatitis (K.71). Diagnosis was exposed in accordance with the official documentation introduced by the Gastroenterological department of Sumy Regional Clinical Hospital CH”SRCH”, Sumy Regional Infectious Diseases Clinical Hospital named after Krasovytsky ZY and Sumy Regional Center of Blood Service. Results: It was found that total protein indicator is the normal range and albumin after plasmapheresis and during conservative treatment.Markers of cytolysis and cholestasis are have great value may. The most significant changes were observed in rates indicating lesion of the hepatic parenchyma, including ALT, AsAT and alkaline phosphatase. In conservative treatment, the percentageof the alkaline phosphatase level improved by 31%, after the course of plasmapheresis – by 58%. The obtained figures of cholestasis indexes indicate the effectiveness of both methods of treatment, but treatment with plasmapheresis has a more expressed effect on the decrease of alkaline phosphatase level. The level of bilirubin improve on 38,8% after plasmapheresis and 65% in the comparison group. Conclusion: Inclusion in the complex therapy of chronic hepatitis plasmapheresis reduces the severity of cytolysis and cholestasis, increases remission and significantly improves clinical manifestations

Limits on the production of scalar leptoquarks from Z (0) decays at LEP

A search has been made for pairs and for single production of scalar leptoquarks of the first and second generations using a data sample of 392000 Z0 decays from the DELPHI detector at LEP 1. No signal was found and limits on the leptoquark mass, production cross section and branching ratio were set. A mass limit at 95% confidence level of 45.5 GeV/c2 was obtained for leptoquark pair production. The search for the production of a single leptoquark probed the mass region above this limit and its results exclude first and second generation leptoquarks D0 with masses below 65 GeV/c2 and 73 GeV/c2 respectively, at 95% confidence level, assuming that the D0lq Yukawa coupling alpha(lambda) is equal to the electromagnetic one. An upper limit is also given on the coupling alpha(lambda) as a function of the leptoquark mass m(D0)

Electronic spectroscopy evidence of compensatory replacement ᵛᴵMgᴵᵛSi → ᵛᴵ(Al, Cr³⁺)ᴵᵛAl in mantle enstatites

Six samples of Cr-bearing enstatites with different contents of ᴵᵛAl (0.012—0.127 apfu) and ᵛᴵ(Al + Cr³⁺) (0.019—0.130 аpfu) from mantle xenoliths collected in kimberlitic pipes of Yakutia and South Africa were studied by electronic (optical) spectroscopy method. Calculated content of tetrahedral Al demonstrates perfect correlation (R = 0.996) with a sum of trivalent cations in octahedral positions, thus proving "orthochermakite" schema of heterovalent substitution ᵛᴵ(Al, Cr³⁺) + ᴵᵛAl → ᵛᴵMg²2⁺ + ᴵᵛSi in these samples. Two broad bands of spin-allowed electronic transitions of Cr³⁺ ions, ⁴A₂ → ⁴T₂ (ν₁) and → ⁴T₁ (ν₂), are present in all their polarized optical absorption spectra. Deconvolution of these spectra into separate Gauss components were carried out using Peakfit 4.0 software (Jandel Scientific). Obtained results revealed splitting of Cr³⁺-bands into components ν₁ₐ, ν₁b, ν₂ₐ and ν₂b, caused by transitions to levels (E + A) and (E + A₁) originated from split in trigonal crystal field exited states 4T2 and 4T1, correspondingly. It was determined that increase of ᴵᵛAl and ᵛᴵI(Al + Cr³⁺) contents causes decrease of energies ν₂ₐ and ν₂b, whereas ν₁ₐ and ν₁b components show rising energies. This trend represents increase of crystal field parameter Dq due to shortening of interatomic distances in Cr³⁺-bearing octahedra M1, and strong diminution of Rakah parameter B35 reflecting increasing covalence of Cr³⁺—О chemical bond. The latter effect may be caused by rising effective charge of anions O²–as a result of Al → Si substitution in tetrahedral positions that share ligands with M1 octahedra. In general, the abovementioned effects are in a good agreement with changes in enstatite’s crystal-chemical parameters, which follow "orthochermakite" schema of Me3+ substitution, as they were defined by X-ray studies. On the basis of the good correlation between ᴵᵛAl and ᵛᴵI(Al + Cr³⁺), it was suggested that a local charge compensation as well as cluster formation (VICr13+IVAl1; VIAl1 IVAl1 and their aggregations) take place in the structure of enstatites studied.Шість зразків Cr³⁺-вмісних енстатитів з різним вмістом ᴵᵛAl (0,012—0,127 а. ф. о.) і ᵛᴵ(Al + Cr³⁺) (0,019—0,130 а. ф. о.) із ксенолітів мантійних порід в кімберлітових трубках Якутії і Пд. Африки вивчені за допомогою методу оптичної (електронної) спектроскопії. Вмісти тетраедричного алюмінію і тривалентних катіонів у октаедричних позиціях структури вивчених зразків енстатитів зв’язані коефіцієнтом кореляції R = 0,996, що однозначно свідчить про "орточермакітову" схему гетеровалентного ізоморфного заміщення іонів Mg2+домішковими атомами (Al + Cr)3+. У поляризованих спектрах оптичного поглинання фіксуються дві широкі складні смуги іонів Cr³⁺, викликані спін-дозволеними електронними переходами 4A2 → ⁴T₂ (ν1) і → ⁴T₁ (ν2). Виконане для всіх поляризацій (Е // а′, Е // b та Е // с) розкладання смуг, що спостерігаються, на елементарні (гаусcові) функції з використанням програми Peakfit 4.0 (Jandel Scientific) виявило розщеплення цих смуг на компоненти ν₁ₐ, ν₁b, ν₂ₐ й ν₂b, пов’язані з переходами на розщеплені тригональним кристалічним полем рівні збуджених станів ⁴T₂ (E + A) і ⁴T₁ (E + A1). Встановлено, що зі збільшенням вмісту ᴵᵛAl та ᵛᴵ(Al + Cr³⁺) у вивчених енстатитах значення енергії смуг поглинання ν₂ₐ та ν₂b зменшуються, а смуг ν₁ₐ та ν₁b — збільшуються, що призводить до збільшення параметра кристалічного поля Dq, що свідчить про зменшення розмірів Cr³⁺-вмісних октаедричних позицій M1, а також до істотного зменшення значення параметра Ракá B35 (тобто до підвищення ступеня ковалентності зв’язку Cr³⁺–О). Останній ефект обумовлений, скоріш за все, збільшенням ефективного заряду іонів кисню під час заміщення кремнію алюмінієм в SiВ-тетраедрах, що мають спільні ліганди з М1-позиціями. У цілому відзначені вище ефекти цілком узгоджуються із встановленим рентгеноструктурним методом характером зміни кристалохімічних параметрів енстатитів за "орточермакітової" схеми входження тривалентних домішок в ортопіроксенову структуру. На підставі високого ступеня кореляції значень вмісту тетраедричного алюмінію й тривалентних катіонів висловлене припущення про локальний механізм компенсації заряду з утворенням кластерів типу ᵛᴵCr1 3+ ᴵᵛAl1 та ᵛᴵAl1 ᴵᵛAl1 або більш складних їх агрегацій у структурі вивчених енстатитів.Шесть образцов Cr³⁺-содержащих энстатитов с разным содержанием ᴵᵛAl (0,012—0,127 а. ф. е.) и ᵛᴵ(Al + Cr³⁺) (0,019—0,130 а. ф. е.) из ксенолитов мантийных пород в кимберлитовых трубках Якутии и Ю. Африки изучены с помощью метода оптической (электронной) спектроскопии. Содержания тетраэдри-ческого алюминия и трехвалентных катионов в октаэдрических позициях структуры изученных образцов энстатитов связаны коэффициентом корреляции R = 0,996, что однозначно свидетельствует об "орточермакитовой" схеме гетеровалентного изоморфного замещения ионов Mg2+ примесными атомами (Al + Cr)3+. В поляризованных спектрах оптического поглощения фиксируются две широкие сложные полосы поглощения ионов Cr³⁺, вызванные спин-разрешенными электронными переходами 4A2 → ⁴T₂ (ν1) и → ⁴T₁ (ν2). Выполненное для всех поляризаций (Е // а′, Е // b и Е // с) разложение наблюдаемых полос на элементарные (гауссовы) функции с использованием программы Peakfit 4.0 (Jandel Scientific) выявило расщепление этих полос на компоненты ν₁ₐ , ν₁b , ν₂ₐ и ν₂b , связанные с переходами на расщепленные тригональным кристаллическим полем уровни возбужденных состояний ⁴T₂ (E + A) и ⁴T₁ (E + A1). Установлено, что с увеличением содержания ᴵᵛAl и ᵛᴵ(Al + Cr³⁺) в изученных энстатитах значения энергии полос поглощения ν₂ₐ и ν₂b уменьшаются, а полос ν₁ₐ и ν₁b — увеличиваются, что приводит к увеличению параметра кристаллического поля Dq, что свидетельствует об уменьшении размеров Cr³⁺-содержащих октаэдрических позиций М1, и существенному уменьшению значения параметра Ракá B35 (повышению степени ковалентности связи Cr³⁺–О). Последний эффект обусловлен, очевидно, увеличением эффективного заряда ионов кислорода при замещении кремния алюминием в SiB-тетраэдрах, имеющих общие лиганды с М1-позициями. В целом отмеченные выше эффекты полностью согласуются с установленным рентгеноструктурным методом характером изменения кристаллохимических параметров энстатитов при "орточермакитовой" схеме вхождения трехвалентных примесей в ортопироксеновую структуру. На основании высокой степени корреляции значений содержания тетраэдрического алюминия и трехвалентных катионов высказано предположение о локальном механизме компенсации заряда и образовании кластеров типа ᵛᴵCr1 3+ ᴵᵛAl1 и ᵛᴵAl1 ᴵᵛAl1 или более сложных их агре гаций в структуре изученных энстатитов