On the issue of shielding properties of plasma in the outside separatrix region of U-3M

When providing experiments on RF plasma production and heating in U-3M torsatron there was observed sudden decrease (up to two times) of mean confined plasma density during step-rise of an RF antenna voltage. Trying to analyze the reason of this effect we estimated a screening effect of the out-separatix plasma, characteristics of which were recently measured. It was found that at the plasma confinement border the attenuation is: 6 % for H2, 1.4, 7, 6 % for C, Fe and Ti atoms correspondingly. This is much below the result of attenuation (~70 %) estimated in [1] for the flux of laser ablated C atoms.При проведении экспериментов на торсатроне У-3M при ВЧ-способе создания и нагрева плазмы наблюдалось неожиданное уменьшение (примерно двукратное) средней плотности удерживаемой плазмы при ступенчатом нарастании напряжения на ВЧ-антенне. Пытаясь установить причину этого явления, мы оценили экранирующую роль засепаратрисной области плазмы по результатам недавно проведенных измерений. Было установлено, что на границе удерживаемой плазмы ослабление потока составляет: 6 % для Н2, 1.4, 7, 6 % для C, Fe, Ti соответственно. Это значительно ниже степени ослабления (~70 %), полученной в работе [1] для потока атомов С при лазерной абляции графитовой мишени.При проведенні експериментів на торсатроні У-3М при ВЧ-способі створення та нагріву плазми спостерігалося несподіване зменшення (приблизно дворазове) середньої густини утримуваної плазми при ступінчастому наростанні напруги на ВЧ-антені. Намагаючись встановити причину цього явища, ми оцінили екрануючу роль засепаратрисної області плазми за результатами недавно проведених вимірювань. Було встановлено, що на межі утримуваної плазми ослаблення потоку становить: 6 % для Н2, 1,4, 7, 6 % для C, Fe, Ti відповідно. Це значно нижче ступеня ослаблення (~ 70 %), отриманого в роботі [1] для потоку атомів С при лазерній абляції графітової мішені

The secondary discharge supported by microdischarge in vortex flow

This research studies the DC microdischarges properties in the air vortex flow. The electrical parameters of the discharge and optical characteristics of the microdischarge plasma jet have been studied. The electronic excitation temperatures has been determined by Boltzmann plots using oxygen atom multiplets (777, 844, 926 nm). Also, there are the molecular bands of NO, OH, and N₂ (B-A) and N₂ (C-B) in the microdischarge plasma spectrum. The vibrational and rotational excitation temperatures have been determined.Исследованы свойства микроразрядов постоянного тока в вихревом потоке воздуха, а также электрические параметры этого разряда и оптические характеристики плазменного факела микроразряда. Температуру заселения возбужденных электронных уровней определяли с помощью диаграмм Больцмана, используя мультиплеты атома кислорода (777, 844, 926 нм). В спектре плазмы микроразряда присутствуют молекулярные полосы NO, OH, N₂ (В-А) и N₂ (С-В). Определены температуры заселения колебательных и вращательных уровней.Дослідженню властивості мікророзрядів постійного струму у вихровому потоці повітря, а також електричні параметри цього розряду та оптичні характеристики плазмового факелу мікророзряду. Температура заселення збуджених електронних рівнів визначалася за допомогою діаграм Больцмана, з використанням мультиплетів атома кисню (777, 844, 926 нм). У спектрі плазми мікророзряду присутні молекулярні смуги NO, OH, N₂ (В-А) і N₂ (С-В). Визначені температури заселення коливальних та обертальних рівнів

Detection of explosives

The extensive literature on the methods of detection of explosives under the stationary and field conditions is reviewed. Today, there are hundreds of publications on detectability of explosives by different methods, but none of the methods gives a 100% guarantee of explosives detection. Consideration has been given to advanced high-technology methods of explosives detection: nuclear quadrupole resonance method, nuclear physics methods (slow and fast neutrons, gamma-quanta), biological methods. Notice that the danger of newly created explosives, including land mines, increases. The actuation systems are also constantly improved. Most difficulties with detection, extraction and deactivation of explosive devices can be overcome with the help of updated methods and techniques. The present review calls attention primarily to the possibility of solving the pressing and complicated problems using charged particle accelerators.Проведен обзор литературы по методам детектирования взрывчатых веществ (ВВ) в стационарных и полевых условиях. В настоящее время имеются сотни публикаций по возможности детектирования ВВ различными методами, но 100% гарантии их обнаружения нет. Внимание уделено современным высокотехнологическим методам обнаружения ВВ: ядерному квадрупольному резонансу, ядерно-физическим (медленные и быстрые нейтроны, гамма-кванты) и биологическим. Следует отметить, что опасность вновь создаваемых ВВ, в том числе и полевых мин, увеличивается. Совершенствуются и системы их срабатывания. Большинство трудностей по детектированию, извлечению и деактивации взрывных устройств может быть преодолено с помощью современных методов и технологий. Данный обзор, прежде всего, обращает внимание на возможность решения этой острой и сложной проблемы с помощью ускорителей заряженных частиц.Проведено огляд літератури по методах детектування вибухових речовин (ВР) у стаціонарних і польових умовах. На даний час є сотні публікацій по можливості детектування ВР різними методами, але 100% гарантії їх виявлення немає. Увага приділена сучасним високотехнологічним методам виявлення ВР: ядерному квадрупольному резонансу, ядерно-фізичним (повільні й швидкі нейтрони, гамма-кванти) і біологічним. Слід зазначити, що небезпека створюваних ВР, у тому числі польових мін, збільшується. Удосконалюються й системи їхнього спрацьовування. Більшість труднощів по детектуванню, добуванню і деактивації вибухових пристроїв може бути подолане за допомогою сучасних методів і технологій. Даний огляд, насамперед, звертає увагу на можливість рішення цієї гострої і складної проблеми за допомогою прискорювачів заряджених частинок

Study of the rotating gliding discharge at atmospheric pressure

The possibility of creating a source of non-equilibrium atmospheric pressure plasma based on the rotating gliding discharge is considered in this research. Systems used for the research of the rotating gliding discharge at atmospheric pressure are described. Results, obtained during the study are presented. The possibility of creating discharge system with a bigger effective area of the discharge cathode binding to electrode than standard electric arc plasma generators is demonstrated.Рассматривается возможность создания долгоживущего источника неравновесной плазмы атмосферного давления на основе вращающегося скользящего разряда. Описываются системы, на которых проводились исследования вращающегося скользящего разряда атмосферного давления. Представлены результаты, полученные в ходе исследований. Показана возможность создания разрядной системы с эффективной площадью катодной привязки разряда к электроду большей, чем в стандартных электродуговых генераторах, плазмы.Розглядається можливість створення довгодіючого джерела нерівноважної плазми атмосферного тиску на основі обертово-ковзного розряду. Описуються системи, на яких проводились дослідження обертово-ковзного розряду атмосферного тиску. Представлені результати отримано під час дослідження. Показана можливість створення розрядної системи з ефективною площею катодної прив’язки розряду до електроду більшої, ніж у стандартних електродугових генераторах, плазми

A dual point description of mesoscopic superconductors

We present an analysis of the magnetic response of a mesoscopic superconductor, i.e. a system of sizes comparable to the coherence length and to the London penetration depth. Our approach is based on special properties of the two dimensional Ginzburg-Landau equations, satisfied at the dual point $(\kappa = \frac{1}{\sqrt{2}}).$ Closed expressions for the free energy and the magnetization of the superconductor are derived. A perturbative analysis in the vicinity of the dual point allows us to take into account vortex interactions, using a new scaling result for the free energy. In order to characterize the vortex/current interactions, we study vortex configurations that are out of thermodynamical equilibrium. Our predictions agree with the results of recent experiments performed on mesoscopic aluminium disks.Comment: revtex, 20 pages, 9 figure

Behaviour of the radiation of the suprathermal electrons at the Uragan-3M torsatron after RF heating off from ECE measurements

The microwave radiometry is a well-known diagnostics to obtain the information on temporal evolution and radial profile of the electron temperature at U-3M torsatron plasma experiments. However, under low plasma density with this diagnostics we report on the large production of runaway electrons after RF heating pulse off. We notice a gradually increasing of the radiometer signal at the frequencies that match the second and third harmonics of electron cyclotron emission of the extraordinary mode. This effect could be explained with the existence of the “runaway” electrons in U-3M discharge. A phenomenological description of this process is presented, where the time evolution of the ECE radiation signal is compared to the electron density evolution.Микроволновая радиометрия является хорошо известной диагностикой для получения информации о временной эволюции и виде радиального профиля температуры электронов во время плазменных экспериментов на торсатроне У-3М. Тем не менее, в случае низкоплотной плазмы при помощи этой диагностики наблюдается появление значительного числа «убегающих» электронов после отключения импульса высокочастотного нагрева. Замечено постепенное увеличение сигнала радиометра на частотах, которые соответствуют второй и третьей гармоникам электронной циклотронной эмиссии необыкновенной волны. Этот эффект можно объяснить существованием «убегающих» электронов в разряде У-3М. Представлено феноменологическое описание этого процесса, где временная эволюция сигнала излучения ECE сравнивается с эволюцией плотности электронов.Мікрохвильова радіометрія є добре відомою діагностикою, для отримання інформації про тимчасову еволюцію та вигляд радіального профілю температури електронів під час плазмових експериментів на торсатроні У-3М. Тим не менш, у випадку низькощільної плазми за допомогою цієї діагностики спостерігається поява значного числа «тікаючих» електронів після відключення імпульсу високочастотного нагріву. Помічено поступове збільшення сигналу радіометра на частотах, які відповідають другій і третій гармонікам електронної циклотронної емісії незвичайної хвилі. Цей ефект можна пояснити існуванням «тікаючих» електронів у розряді У-3М. Представлено феноменологічний опис цього процесу, де тимчасова еволюція сигналу випромінювання ECE порівнюється з еволюцією щільності електронів

The problem of plasma density increasing in the U-3M torsatron after RF heating termination

In the U-3M torsatron a significant chord-averaged plasma density increase is observed after the RF-heating termination. The objective of this work is to find out possible mechanisms resulting in plasma density increasing.В торсатроне У-3М можно увидеть значительное увеличение средней плотности плазмы после прекращения ВЧ-нагрева. Целью данной работы является выяснение механизмов, приводящих к такому увеличению.У торсатроні У-3М можна побачити значне збільшення середньої густини плазми після припинення ВЧ-нагрівання. Метою даної роботи є з'ясування механізмів, що призводять до такого збільшення

Wall conditioning discharges driven by Т-shaped antenna in Uragan-2M

New VHF antenna was introduced at Uragan-2M for VHF vacuum chamber wall conditioning without and with weak magnetic field. It was made as a T-shaped ¼ wavelength double rod. The T-shaped antenna is capable for slow waves generation due to its longitudinal currents. This new wall conditioning tool was studied analyzing vacuum chamber wall conditions and achieved plasma parameters.Для чистки вакуумної камери Урагану-2М у слабкому магнітному полі і без магнітного поля було впроваджено нову СВЧ-антену. Її було виконано у вигляді чвертьхвильового стрижня. Т-подібна антена здатна створювати повільні хвилі з повздовжніми струмами. Новий інструмент для чистки стінок вивчався через стан вакуумної камери і досягнутих параметрів плазми.Для чистки вакуумной камеры Урагана-2М в слабом магнитном поле и без магнитного поля была внедрена новая СВЧ-антенна. Она была выполнена в виде четвертьволнового стержня. Т-образная антенна способна создавать медленные волны с продольными токами. Новый инструмент для чистки стенок изучался посредством состояния вакуумной камеры и достигнутых параметров плазмы

Electromagnetic oscillations at the edge of the Uragan-3M plasma

In the Uragan-3M torsatron the plasma is ICRF heated with the use of antennas of different types. The objective of this work is to study the electromagnetic wave propagation outside the plasma confinement volume and the effect of these waves on confined plasma behavior during RF-heating.В торсатроне Ураган-3М плазма нагревается ВЧ-волнами вблизи ионно-циклотронного резонанса антеннами различных типов. Целью настоящей работы является изучение распространения электромагнитных волн вне объема удержания и влияния этих волн на параметры плазмы в течение разряда.У торсатроні Ураган-3М плазма нагрівається ВЧ-хвилями поблизу іонного-циклотронного резонансу антенами різних типів. Метою цієї роботи є вивчення поширення електромагнітних хвиль поза обсягу утримання і впливу цих хвиль на параметри плазми протягом розряду