Моделирование и аппроксимация зависимости тока электронной пушки высоковольтного тлеющего разряда от напряжения на обмотке электромагнитного натекателя как элемента газодинамической системы управления

Розглянуто спосіб числового розрахунку залежності струму електронної гармати високовольтного тліючого розряду від параметрів електромагнітного натікача як елемента газодинамічної системи керування. Знайдено аналітичне співвідношення, за допомогою якого можна з високою точністю апроксимувати залежність струму гармати від напруги на обмотці електромагнітного натікача. Отримані результати становлять інтерес для проектувальників електронно-променевого технологічного обладнання.In the article, the method of numerical calculation of dependence of the current of a high voltage glow discharge electron gun from the parameters of the electromagnetic valve as the element of a gas-dynamic control system is considered. The analytical relation has been obtained which allows to approximate with the high accuracy the dependence of the current of an electron gun from the voltage on the coil of an electromagnetic valve. Obtained results are very interesting to the engineers in the area of designing of electron-beam equipment.Рассмотрен метод численного расчета зависимости тока электронной пушки высоковольтного тлеющего разряда от параметров электромагнитного натекателя как элемента газодинамической системы управления. Найдено аналитическое соотношение, с помощью которого можно с высокой точностью аппроксимировать зависимость тока пушки от напряжения на обмотке электромагнитного натекателя. Полученные результаты представляют интерес для проектировщиков электронно-лучевого технологического оборудования

Mechanisms of peroxisome proliferator-induced DNA hypomethylation in rat liver☆

Genomic hypomethylation is a consistent finding in both human and animal tumors and mounting experimental evidence suggests a key role for epigenetic events in tumorigenesis. Furthermore, it has been suggested that early changes in DNA methylation and histone modifications may serve as sensitive predictive markers in animal testing for carcinogenic potency of environmental agents. Alterations in metabolism of methyl donors, disturbances in activity and/or expression of DNA methyltransferases, and presence of DNA single-strand breaks could contribute to the loss of cytosine methylation during carcinogenesis; however, the precise mechanisms of genomic hypomethylation induced by chemical carcinogens remain largely unknown. This study examined the mechanism of DNA hypomethylation during hepatocarcinogenesis induced by peroxisome proliferators WY-14,643 (4-chloro-6-(2,3-xylidino)-pyrimidynylthioacetic acid) and DEHP (di-(2-ethylhexyl)phthalate), agents acting through non-genotoxic mode of action. In the liver of male Fisher 344 rats exposed to WY-14,643 (0.1% (w/w), 5 months), the level of genomic hypomethylation increased by ~2-fold, as compared to age-matched controls, while in the DEHP group (1.2% (w/w), 5 months) DNA methylation did not change. Global DNA hypomethylation in livers from WY-14,643 group was accompanied by the accumulation of DNA single-strand breaks, increased cell proliferation, and diminished expression of DNA methyltransferase 1, while the metabolism of methyl donors was not affected. In contrast, none of these parameters changed significantly in rats fed DEHP. Since WY-14,643 is much more potent carcinogen than DEHP, we conclude that the extent of loss of DNA methylation may be related to the carcinogenic potential of the chemical agent, and that accumulation of DNA single-strand breaks coupled to the increase in cell proliferation and altered DNA methyltransferase expression may explain genomic hypomethylation during peroxisome proliferator-induced carcinogenesis

Hepatic epigenetic phenotype predetermines individual susceptibility to hepatic steatosis in mice fed a lipogenic methyl-deficient diet

The importance of epigenetic changes in etiology and pathogenesis of disease has been increasingly recognized. However, the role of epigenetic alterations in the genesis of hepatic steatosis and cause of individual susceptibilities to this pathological state are largely unknown

Simulation of energetic efficiency of triode high voltage glow discharge electron sources with account of temperature of electrons and its mobility in anode plasma

The article proposes an iterative technique of calculation of energetic efficiency of triode high voltage glow discharge electron sources’, based on taking into account the influence of heating of anode plasma by the accelerated electrons of electron beam and by the slow secondary discharge electrons, reflected from the anode. The increase of temperature of anode plasma influences its’ volume, as well as the concentration and mobility of ions’ in it. Therefore, the proposed model allows obtaining the corrected values of discharge current and energetic efficiency of electron sources by taking into account the thermodynamic parameters of anode plasma. In addition, one of the advantages of proposed iterative calculation technique is that the model is closed and self-consistent, therefore, it does not demand use of approximated data about the thermodynamic parameters of discharge plasma from references

Numerical simulation of distribution of electric field and particle trajectories in electron sources based on high-voltage glow discharge

A new method is suggested for numerical simulation of self-congruent electron-ion optics in electron sources based on high-voltage glow discharge. The method uses the tubes of current and permits to consider the impact of recharges and the spread of electrons in velocities on the focal energetic parameters of the shaped electron beam. The simulation results are included

Аналіз особливостей моделювання электронних схем у програмному комплексі Simulink на прикладі транзисторного підсилювача

Means of simulation of electronic circuits in software package Simulink are considered in the article using the model of a transistor amplifier as an example, assembled as a common-emitter circuit. It is shown, that for making models of electronic components mathematical blocks are very important, and for simulation of electrical connections the blocks of electrical and electronic components are convenient to use. For simulation of complex electronic systems the block-hierarchical approach is very suitable. It is shown, that the means of simulation in software package Simulink are very effective for making the models of electronic circuits and that they can be the real alternative to CAD software for the modern electronic circuits simulation.Рассмотрены средства моделирования электронных схем программного комплекса Simulink на примере модели транзисторного усилителя, собранного по схеме с общим эмиттером. Показано, что для составления моделей компонент электронных схем наиболее важными являются математические блоки, а для моделирования электрических соединений удобно использовать блоки электрических и электронных компонент. При моделировании сложных электронных систем целесообразно использовать блочно-иерархический подход. Показано, что средства моделирования программного комплекса Simulink очень эффективны для построения моделей электронных схем и могут составлять альтернативу средствам моделирования современных схемотехнических систем автоматического проектирования.Розглянуто засоби моделювання програмного комплексу Simulink на прикладі моделі транзисторного підсилювача, який зібрано за схемою із загальним емітером. Показано, що для створення моделей компонент електронних схем найбільш важливими є математичні блоки, а для моделювання електричних з’єднань зручно використовувати моделі електричних та електронних компонент. Для моделювання складних електронних схем доцільно використовувати блочно-ієрархічний підхід. Показано, що засоби моделювання програмного комплексу Simulink є дуже ефективними для побудови моделей електронних схем і можуть становити реальну альтернативу засобам моделювання сучасних схемотехнічних систем автоматизованого проектування

Алгоритм розрахунку фокальних параметрів профільних електронних пучків, які формуються газорозрядними гарматами

An algorithm of calculation of the focal distance of a hollow conical electron beam, formed by high voltage glow discharge electron guns, as well as the calculation of the diameter and thickness of a focal ring of such a beam, are considered in the article. The proposed algorithm is based on the model of free moving of electrons in the anode plasma and formed on the base of the laws of electron optics with using the methods of discrete mathematics and minimax analysis. Obtained simulation results allow to find the important regularities, which characterized the dependencies of focal parameters of a hollow conical electron beam, formed by the high voltage glow discharge electron guns, on the constructive parameters of electrodes’ system of the electron gun.Рассмотрен алгоритм расчета фокусного расстояния полого конического электронного пучка, формируемого электронными пушками высоковольтного тлеющего разряда, а также расчета диаметра и толщины фокального кольца такого пучка. Предложенный алгоритм основан на модели свободного дрейфа электронов в анодной плазме и сформирован на основе законов электронной оптики с использованием методов дискретной математики и минимаксного анализа. Полученные результаты моделирования позволили установить важные закономерности, характеризующие зависимость фокальных параметров полого конического электронного пучка, формируемого электронными пушками высоковольтного тлеющего разряда, от конструктивных параметров электродной системы электронной пушки.Розглянуто алгоритм розрахунку фокусної відстані порожнистого конусного електронного пучка, який формується електронними гарматами високовольтного тліючого розряду, а також розрахунку діаметра та товщини фокального кільця такого пучка. Запропонований алгоритм оснований на моделі вільного дрейфу електронів в анодній плазмі та сформований на основі законів електронної оптики з використанням методів дискретної математики та мінімаксного аналізу. Отримані результати моделювання дозволили встановити важливі закономірності, що характеризують залежність фокальних параметрів порожнистого конусного електронного пучка, який формується електронними гарматами високовольтного тліючого розряду, від конструктивних параметрів електродної системи електронної гармати

Дослідження класу алгебричних функцій для інтерполяції межових траєкторій короткофокусних електронних пучків

The method for interpolating the dependence of the electron beam radius on the cutting plane position by the longitudinal coordinate, based on using the special class of interpolation functions, was investigated in this article. The roots of n-th order from the polynomials of the same order are used as the class of interpolation functions, which correspond to the ravine dependence of the radius of a short-focus electron beam on the distance of propagation. The results of testing have shown that, depending on choosing the set of basic points, including its position relatively to the minimum and their quantity, the relative interpolation error is between 0,7% and 8%. Obtained results of mathematical simulation of focal parameters of electron beams have the significant practical importance for the specialists, involved in the development and introduction into industrial production of modern highly effective electron-beam technological equipment.Исследован метод интерполяции зависимости радиуса электронного пучка от положения плоскости среза по продольной координате, основанный на использовании специального класса интерполяционных функций. Как класс интерполяционных функций, которые соответствуют овражным зависимостям радиуса короткофокусного электронного пучка от расстояния, выбраны корни степени n из полиномов той же самой степени. Результаты тестирования показали, что, в зависимости от выбранного набора отсчётных точек, их положения относительно области минимума и количества, относительная ошибка интерполяции лежит в пределах 0,7–8%. Полученные результаты математического моделирования фокальных параметров электронных пучков имеют большое практическое значение для специалистов, занимающихся разработкой и внедрением в промышленное производство современного высокоэффективного электронно-лучевого технологического оборудования.Досліджено метод інтерполяції залежності радіуса електронного пучка від положення площини зрізу по поздовжній координаті, основаній на використанні спеціального класу інтерполяційних функцій. Як клас інтерполяційних функцій, які відповідають яружним залежностям радіуса короткофокусного електронного пучка від відстані, обрано корені степеня n з поліномів того ж самого степеня. Результати тестування показали, що, залежно від обраного набору відлікових точок, їх положення відносно області мінімуму та кількості, відносна похибка інтерполяції лежить у межах 0,7 – 8%. Отримані результати математичного моделювання фокальних параметрів електронних пучків є вкрай важливими для фахівців, які займаються розробленням сучасного високоефективного електронно-променевого обладнання та його впровадженням у промислове виробництво

Система конструктивних геометричних параметрів моделі електронних гармат високовольтного тліючого розряду, які формують профільні електронні пучки

The system of constructive geometrical parameters of the model of electrodes’ systems of high voltage glow discharge electron guns, producing the profile electron beams with the ring-like focus, is considered in the article. The distinguishing feature of a proposed model is taking the slope angle of generating line of the conic anode surface relatively to the electrodes’ system symmetry axis as the basic parameter. The set of inequalities has been constructed which defines the geometrical, physical and computing limitations on the constructive parameters of a simulated system, as well as its technological tolerable limits. The complete, closed and consistent system of geometrical parameters of a model of electrodes’ systems of high voltage glow discharge electron guns, producing profile electron beams with the ring-like focus, have been created as a result of conducted research. Formed limitations to the constructive model’s parameters, written as the set of inequalities, have been used in the software application, intended for simulation of high voltage glow discharge electron guns electrodes’ systems, for the purpose of control of input model parameters at the first step of a computer simulation.Рассмотрена система конструктивных геометрических параметров модели электродных систем электронных пушек высоковольтного тлеющего разряда, формирующих профильные электронные пучки с кольцевым фокусом. Отличительной чертой предложенной модели является то, что в качестве ключевого параметра выбран угол наклона образующей поверхности конического анода к оси симметрии электродной системы. Сформирована система неравенств, определяющих геометрические, физические и вычислительные ограничения на конструктивные параметры моделируемой электродной системы, а также технологические допуски на них. В результате проведенных исследований создана полная, замкнутая и непротиворечивая система геометрических параметров модели электродных систем электронных пушек высоковольтного тлеющего разряда, формирующих профильные электронные пучки с кольцевым фокусом. Сформированы ограничения на конструктивные параметры модели, представленные в виде системы неравенств, использованы в программном комплексе, предназначенном для моделирования электродных систем электронных пушек высоковольтного тлеющего разряда, с целью контроля входных параметров модели на начальном этапе компьютерного моделирования.Розглянуто систему конструктивних параметрів моделі електродних систем електронних гармат високовольтного тліючого розряду, які формують профільні електронні пучки з кільцевим фокусом. Відмітною рисою запропонованої моделі є те, що як ключовий параметр обрано кут нахилу твірної поверхні конусного анода до осі симетрії електродної системи. Сформовано систему нерівностей, які визначають геометричні, фізичні та обчислювальні обмеження на конструктивні параметри модельованої електродної системи, а також технологічні допуски на них. Як результат проведених досліджень створено повну, замкнену та несуперечливу систему геометричних параметрів моделі електродних систем електронних гармат високовольтного тліючого розряду, які формують профільні електронні пучки із кільцевим фокусом. Сформовані обмеження на конструктивні параметри моделі, подані у вигляді системи нерівностей, використано у програмному комплексі, призначеному для моделювання електродних систем електронних гармат високовольтного тліючого розряду, з метою контролю вхідних параметрів моделі на початковому етапі комп’ютерного моделювання

Analytical calculations of anode plasma position in high-voltage discharge range in case of auxiliary discharge firing

We consider the mathematical model of triode high-voltage glow discharge range in case of auxiliary discharge firing. On a basis of analysis of elementary processes of charged particles interaction in a discharge range we obtain analytical relation, which allows to obtain the anode plasma position with regard to the cathode. Obtained results can be used for analysis of analysis of energy balance in a discharge range and self-maintained electron-ion optics of high voltage glow discharge electron sources in case of electrical control of electron beam current