Electrical conductivity tensor of dense plasma in magnetic fields

Electrical conductivity of finite-temperature plasma in neutron star crusts is studied for applications in magneto-hydrodynamical description of compact stars. We solve the Boltzmann kinetic equation in relaxation time approximation taking into account the anisotropy of transport due to the magnetic field, the effects of dynamical screening in the scattering matrix element and corre- lations among the nuclei. We show that conductivity has a minimum at a non-zero temperature, a low-temperature decrease and a power-law increase with increasing temperature. Selected numerical results are shown for matter composed of carbon, iron, and heavier nuclei present in the outer crusts of neutron star.Comment: 12 pages, 5 figures, supplemental material contains 21 tables. Proceedings of "The Modern Physics of Compact Stars and Relativistic Gravity 2015", 30 September 2015 - 3 October 2015 Yerevan, Armeni

The Lethality Ratio of Anti-vehicle Mines

TheConvention on the Prohibition of the Use, Stockpiling, Production and Transfer of Anti-personnel Mines and on Their Destruction (Anti-personnel Mine Ban Convention or APMBC) brought AP mines to the forefront of many people’s minds. Anti-vehicle mines, however, remain the most lethal mines today, and they are not banned under international conventions

Information Quality Management in Mine Action

Data management is a vital component of mine-action operations. Mismanagement of data originates in the field and often leads to unorganized operations and additional costs. A refocus on data-management guidelines and methodologies will result in better quality data management throughout the field

Electrical Resistivity and Hall Effect in Binary Neutron-Star Mergers

We examine the range of rest-mass densities, temperatures and magnetic fields involved in simulations of binary neutron-star mergers and identify the conditions under which the ideal-magnetohydrodynamics approximation breaks down and hence the magnetic-field decay should be accounted for. We use recent calculations of the conductivities of warm correlated plasma in envelopes of compact stars and find that the magnetic-field decay timescales are much larger than the characteristic timescales of the merger process for lengthscales down to a meter. Because these are smaller than the currently available resolution in numerical simulations, the ideal-magnetohydrodynamics approximation is effectively valid for all realistic simulations. At the same time, we find that the Hall effect can be important at low densities and low temperatures, where it can induce a non-dissipative rearrangement of the magnetic field. Finally, we mark the region in temperature and density where the hydrodynamic description breaks down.Comment: 10 pages, 4 figures, v2: minor changes, matches published version; v1: 9 page, 4 figure

Passive und aktive Radio Frequency Identification Tags im 60-GHz-Band

Die Einführung des millimeter-Wellen-Bandes eröffnet neue Perspektiven für die Radio Frequency Identification (RFID) Kommunikationssysteme. Der Enwurf des Systems im 60-GHz-Band ermöglicht die Implementierung der On-Chip Antenne und darüber hinaus die Implementierung eines RFID-Tags auf einem einzigen Chip. Dennoch ist es aufgrund der gesetzlichen Beschränkung der effektiven isotropen Strahlungsleistung (EIRP) des Lesegeräts und der erhöhten Freiraum-Dielektrikumsverluste eine Herausforderung, eine zuverlässige Kommunikationsreichweite von mehreren Millimetern zu erreichen. Neue Lösungen sind für jeden Block sowohl im Lesegerät als auch im Single-Chip-Tag erforderlich. Obwohl das Lesegerät batteriebetrieben ist, ist es immer noch eine Herausforderung, die maximal zulässigen 20 dBm IERP des Lesersenders energieeffizient zu erzeugen. Darüber hinaus sollte der Empfänger einen ausreichenden Dynamikbereich haben, um das vom Tag kommende Signal zu erkennen. Auf der Tag-Seite sind die Hauptherausforderungen das Co-Design der effizienten On-Chip-Antennen-Implementierung, die hochempfindliche Gleichrichter-Implementierung und das Rückkommunikationskonzept. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Machbarkeitsstudie des Single-Chip-RFID-Tags und die Implementierung im Millimeterwellenbereich. Es werden zwei Rückkommunikationskonzepte untersucht - Backscattering-Rückkommunikation und eine Kommunikation unter Verwendung von Ultra-Low-Power (ULP) Radios. Beide werden in einem 22 nm FDSOI Prozess auf einem Substrat mit geringem Widerstand implementiert. Beide Tags arbeiten mit einer Versorgungsspannung von 0,4 V, um die Kommunikationsreichweite zu maximieren. Die Link-Budgets sind so ausgelegt, dass sie die regulatorischen Beschränkungen einhalten. Die Auswahl des Technologieknotens wird begründet. Verschiedene Aspekte im Zusammenhang mit der Technologie werden diskutiert, wie z. B. Geräteleistung, passiver Qualitätsfaktor, Leistungsdichte der Kondensatoren. Der Backscattering RFID-Tag wird zuerst entworfen, da er eine relativ einfachere Topologie hat. Die Probleme der Gleichrichterempfindlichkeit im Rahmen des analogen Frontends, der On-Chip-Antenneneffizienz und der konjugierten Anpassung beider werden untersucht. Eine Kommunikationsreichweite von 5 mm wird angestrebt und realisiert. Um die Kommunikationsreichweite weiter zu erhöhen, wird in der zweiten Phase ein Tag mit einer aktiven Rückkommunikation implementiert. Hier wird die Gleichrichterempfindlichkeit weiter verbessert. Es wird ein 0,4V ULP Radio entworfen, das sich die Antenne mit dem Gleichrichter über einen Single-Pole- Double-Through (SPDT) Schalter teilt. Ein Abstand von 2 cm erwies sich als realisierbar, wobei die gesetzlichen Bestimmungen eingehalten und der dynamische Bereich des Leseempfängers nicht überschritten wurde. Es wird die höchste normalisierte Kommunikationsreichweite pro Leser-EIRP erreicht. Weitere Verbesserungsmöglichkeiten werden diskutiert

Bulk viscosity from Urca processes: npeμnpe\mu matter in the neutrino-transparent regime

We study the bulk viscosity of moderately hot and dense, neutrino-transparent relativistic $npe\mu$ matter arising from weak-interaction direct Urca processes. This work parallels our recent study of the bulk viscosity of $npe\mu$ matter with a trapped neutrino component. The nuclear matter is modeled in a relativistic density functional approach with two different parametrizations -- DDME2 (which does not allow for the low-temperature direct-Urca process at any density) and NL3 (which allows for low-temperature direct-Urca process above a low-density threshold). We compute the equilibration rates of Urca processes of neutron decay and lepton capture, as well as the rate of the muon decay, and find that the muon decay process is subdominant to the Urca processes at temperatures $T\geq 3$~MeV in the case of DDME2 model and $T\geq 1$~MeV in the case of NL3 model. Thus, the Urca-process-driven bulk viscosity is computed with the assumption that pure leptonic reactions are frozen. As a result the electronic and muonic Urca channels contribute to the bulk viscosity independently and at certain densities the bulk viscosity of $npe\mu$ matter shows a double-peak structure as a function of temperature instead of the standard one-peak (resonant) form. In the final step, we estimate the damping timescales of density oscillations by the bulk viscosity. We find that, \eg, at a typical oscillation frequency $f=1$~kHz, the damping of oscillation is most efficient at temperatures $3\leq T\leq 5$~MeV and densities $n_B\leq 2n_0$ where they can affect the evolution of the post-merger object.Comment: 27 pages, 19 figure