76 research outputs found
Designing of thermoelectric generator modules based on MgSi/MnSi materials
Представлено результати комп’ютерного проектування секційних термоелектричних
модулів, модулів на основі функціонально-градієнтних матеріалів (ФГМ), а також каскадних структур
з матеріалів на основі MgSi/MnSi. Визначено оптимальні концентрації легуючих домішок для матеріалів
секцій і віток, оптимальні функції неоднорідності термоелектричних перетворювачів енергії та
значення термоелектричних параметрів у каскадних перетворювачах, використанням яких
забезпечується досягнення максимальної ефективності термоелектричних генераторних модулів у
діапазоні температур 323 – 773 К. Показано, що максимальна ефективність односекційних модулів з
матеріалів на основі силіцидів складає η≈6.5 %, двосекційних та модулів з ФГМ – η≈8.5 %, а каскадних
структур – η≈8.1 %. Встановлено, що для виготовлення секційного модуля необхідно затратити в 1.28
раза більше матеріалу, ніж для каскадного модуля за умови отримання однакової вихідної потужності.Constantly increasing demand for energy sources and environmentally friendly generators
results in the growing interest in the industrial waste heat recuperation with the help of thermoelectrics. To
apply thermoelectric materials widely their high efficiency is a must, but the low cost of the initial components,
their mechanical stability and ecological safety are also of great importance. Therefore, the search for the low-
cost materials with high thermoelectric parameters and the design of thermoelectric generator modules on their
base belong to major topical tasks. A number of silicide-based thermoelectric materials that satisfy the above
mentioned requirements have been chosen as a result of literature data analysis.
The results of computer simulation of sectional thermoelectric modules, functionally grades materials
(FGM) based modules, as well as stage structures from silicide-based materials for industrial waste heat
recuperation and that of internal combustion engines and alike are presented in this work. For calculations, the
experimentally measured temperature concentration dependencies of the thermoEMF coefficient, electric and
thermal conductivities of the materials investigated were used.
The optimal concentrations of doping impurities for the material of sections and legs were defined,
together with the optimal functions of inhomogeneity of thermoelectric energy converters and the values of
thermoelectric parameters in cascade converters. By use of the said converters maximum efficiency is reached
for the thermoelectric generator modules in the temperature range of 323-773 K. Thus, single-stage silicide-
based modules performance equals η≈6.5 %, that of two-stage and FGM based modules are η≈8.5 %, and
η≈8.1 % for multi-stage structures. To produce the sectional module must be expended by 1.28 more material as
compared to cascade module at the same output power
Evaluation of the efficiency of n-In4Se3 AND p-PbTe based materials for development of thermoelectric generator modules for the operating temperature level 30-500ºC
Multiexcitons confined within a sub-excitonic volume: Spectroscopic and dynamical signatures of neutral and charged biexcitons in ultrasmall semiconductor nanocrystals
The use of ultrafast gating techniques allows us to resolve both spectrally
and temporally the emission from short-lived neutral and negatively charged
biexcitons in ultrasmall (sub-10 nm) CdSe nanocrystals (nanocrystal quantum
dots). Because of forced overlap of electronic wave functions and reduced
dielectric screening, these states are characterized by giant interaction
energies of tens (neutral biexcitons) to hundreds (charged biexcitons) of meV.
Both types of biexcitons show extremely short lifetimes (from sub-100
picoseconds to sub-picosecond time scales) that rapidly shorten with decreasing
nanocrystal size. These ultrafast relaxation dynamics are explained in terms of
highly efficient nonradiative Auger recombination.Comment: 5 pages, 4 figures, to be published in Phys. Rev.
Exploring the limits of single emitter detection in fluorescence and extinction
We present an experimental comparison and a theoretical analysis of the
signal-to-noise ratios in fluorescence and extinction spectroscopy of a single
emitter. We show that extinction measurements can be advantageous if the
emitter is weakly excited. Furthermore, we discuss the potential of this method
for the detection and spectroscopy of weakly emitting systems such as rare
earth ions.Comment: 11 pages, 5 figure
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭТАПНОГО ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ИНФАНТИЛЬНЫХ И ЮВЕНИЛЬНЫХ СКОЛИОЗОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДИК
Introduction. The analysis Results of surgical treatment of growing children with infantile and juvenile scoliosis (IS) can the optimal method of treatment select. In young children with significant growth potential spinal fusion may not be the best option as it limits further longitudinal growth of the spine and may to the thoracic insufficiency syndrome result. To address this problem recently several techniques focused, their have advantages and drawbacks.Material and methods. Since 2008 year 127 patients (64 girls, 63 boys) aged (4.5 ± 2.1) years were operated on. In group I 65 patients were operated on using VEPTR (Vertical Expandable Prosthetic Titanium Rib) instrumentation, in group II 42 patients using various spinal instrumentation. 20 patients with congenital kyphosis were excluded. The average follow-up time was (5.6 ± 1.1) years.Results. In group I average value of the primary scoliotic curve before surgery was (74.7 ± 22.9), secondary curve (42.8 ± 16.0), thoracic kyphosis (46.3 ± 27.4), lumbar lordosis (54.6 ± 14). Average value of the primary scoliotic curve after surgery was reduced to (51 ± 20) (correction 31.7%), at followup to (56.5 ± 18.5), secondary curve (31.8 ± 12.8) (25.7%), at follow-up to (32.4 ± 18.4), thoracic kyphosis (36.8 ± 20.8) (20,5%), at follow-up to (41.8 ± 21.0), lumbar lordosis (45.4 ± 12.7) (16,9%), at follow-up to (48.2 ± 11.7) (p < 0.05). Space available for lung before surgery was (84.5 ± 8.7) %, after surgery was (94.8 ± 6.7)%, at follow-up increased to (98.6 ± 5.4) % (p < 0.05). Complications included 11 implant dislocations and 1 infection. In group II average value of the primary scoliotic curve before surgery was (87.6 ± 6.6), secondary curve (47.8 ± 4.6), thoracic kyphosis (61.4 ± 10.4), lumbar lordosis (61.8 ± 4.9). Average value of the primary scoliotic curve after surgery was reduced to 50.6 ± 5.3 (correction 42.3%), at follow-up to (66.1 ± 6.3), secondary curve (24.1 ± 2.9) (49.6%), at follow-up to (37 ± 5.4), thoracic kyphosis (38.8 ± 7.7) (36.8%), at follow-up to (59.4 ± 11.2), lumbar lordosis (47.5 ± 4.1) (23.2%), at follow-up to (64.5 ± 4.5) (p < 0.05). Complications included 23 implant dislocations and 1 infection. No neurological complications.Conclusion. Stage correction fusions using various instrumentation is a method of choice for controlled correction of growing children with IS.Введение. Анализ результатов хирургического лечения сколиотических деформаций позвоночника у активно растущих детей позволяет выбрать оптимальный метод лечения. Стабилизация позвоночника является быть оптимальным вариантом, так как может привести к ограничению его дальнейшего роста и развитию синдрома торакальной недостаточности. На решение этой задачи в последнее время ориентировано несколько методик, имеющих свои достоинства и недостатки.Цель исследования – проанализировать результаты хирургического лечения инфантильных и ювенильных сколиозов с использованием различного инструментария.Материал и методы. В период с 1998 по2014 г. оперировано 127 детей (64 девочки и 63 мальчика) с инфантильными и ювенильными деформациями позвоночника различной этиологии. Операции проводились по двум методикам: первая группа (65 больных) – по методике VEPTR (Vertical Expandable Prosthetic Titanium Rib, США), вторая (42 больных) – с использованием дорсального сегментарного инструментария. Средний возраст начала лечения составил (4,5 ± 2,1) года (I группа), (7,6 ± 2,4) года (II группа). Сроки послеоперационного наблюдения составили (5,6 ± 1,1) года (от 6 мес до 12 лет).Результаты. В группе I средняя величина основной сколиотической дуги перед началом лечения составляла (74,7 ± 22,9)°, противоискривления – (42,8 ± 16)°, грудного кифоза – (46,3±27,4)°, поясничного лордоза – (54,6 ± 14)°. Величина основной сколиотической дуги после операции составляла (51,0 ± 20,0)° (коррекция 31,7%), противоискривления – (31,8 ± 12,8)° (коррекция 25,7%), кифоза – (36,8 ± 20,8)° (коррекция 20,5%), лордоза – (45,4 ± 12,7)° (коррекция 16,9%) (p < 0,05). В конце срока наблюдения величина основной сколиотической дуги составила (56,5 ± 18,5)°, противоискривления – (32,4 ± 18,4)°, кифоза – (41,8 ± 21,0)°, лордоза – (48,2 ± 11,7)° (p < 0,05). При использовании инструментария VEPTR отмечено увеличение отношения пространств доступных для легких в сравнении с исходным – (84,5 ± 8,7), послеоперационным – (94,8 ± 6,7) и значением в конце срока наблюдения – (98,6 ± 5,4) (p < 0,05). У 11 пациентов отмечена нестабильность захватов инструментария, 1 случай нагноения. Во II группе средняя величина основной сколиотической дуги перед началом лечения составляла (87,6 ± 6,6)°, противоискривления – (47,8 ± 4,6)°, грудного кифоза – (61,4 ± 10,4)°, поясничного лордоза – (61,8 ± 4,9)°. Величина основной сколиотической дуги после операции составляла (50,6 ± 5,3)° (коррекция 42,3%), противоискривления – (24,1 ± 2,9)° (коррекция 49,6%), кифоза – (38,8 ± 7,7)° (коррекция 36,8%), лордоза – (47,5 ± 4,1)° (коррекция 23,2%) (p < 0,05). В конце срока наблюдения величина основной сколиотической дуги составила (66,1 ± 6,3)°, противоискривления – (37,0 ± 5,4)°, кифоза – (59,4 ± 11,2)°, лордоза – (64,5 ± 4,5)° (p < 0,05). У 23 пациентов отмечена нестабильность захватов инструментария, 1 случай нагноения. Неврологических осложнений не отмечено.Вывод. При хирургическом лечении инфантильных и ювенильных сколиозов методом выбора являются этапные коррекции с использованием различного инструментария
Структурно-функциональные особенности деформации позвоночника при нейрофиброматозе NF-1
To study pathogenetic mechanisms of the development of spinal deformity in neurofibromatosis.Structural components of the spine were presented as specimens obtained after surgical correction of spinal deformity performed in 10 children with III—IV grade scoliosis associated with neurofibromatosis.Etiologic factor of the development of spinal deformity in neurofibromatosis is a mutation of the NF-1 gene in cells of ganglious lamella. Migration of cells carrying mutant gene into one of the sclerotome zones results in oncogene activation and intensive proliferation of chondro-, osteo-, and fibroblasts in the growth plate, intervertebral disc, and vertebral body.Progressive development of the spinal deformity after surgical intervention is accounted both for proliferation of chondro- and fibroblasts in the vertebral body and intervertebral disc and for disturbance of the NF-1 and lumican genes expression.Представлено изучение патогенетических механизмов формирования деформации позвоночника при нейрофиброматозе.Исследованы структурные компоненты позвоночника, полученные в ходе коррекции деформации от 10 детей с III— IV степенью сколиоза на почве нейрофиброматоза.Этиологическим фактором формирования деформации позвоночника при нейрофиброматозе является мутация в клетках ганглиозной пластинки гена NF-1. Миграция клеток, несущих мутантный ген в одну из зон склеротома, приводит к активации онкогена и интенсивной пролиферации хондро-, остео- и фибробластов в пластинке роста, межпозвонковом диске и теле позвонка.Продолженный процесс деформации позвоночника после оперативного вмешательства объясняется пролиферацией хондро- и фибробластов в теле позвонка и межпозвонковом диске и нарушением экспрессии генов люмикана и NF-1
Phenomenological description of the microwave surface impedance and complex conductivity of high- single crystals
Measurements of the microwave surface impedance and
of the complex conductivity of high-quality, high- single
crystals of YBCO, BSCCO, TBCCO, and TBCO are analyzed. Experimental data of
and are compared with calculations based on a modified
two-fluid model which includes temperature-dependent quasiparticle scattering
and a unique temperature variation of the density of superconducting carriers.
We elucidate agreement as well as disagreement of our analysis with the salient
features of the experimental data. Existing microscopic models are reviewed
which are based on unconventional symmetry types of the order parameter and on
novel mechanisms of quasiparticle relaxation.Comment: 15 pages, 17 figures, 1 tabl
On the mean profiles of radio pulsars I: Theory of the propagation effects
We study the influence of the propagation effects on the mean profiles of
radio pulsars using the Kravtsov-Orlov method of the wave propagation in the
inhomogeneous media. This approach allows us firstly to include into
consideration the transition from geometrical optics to vacuum propagation, the
cyclotron absorption, and the wave refraction simultaneously. In addition,
arbitrary non-dipole magnetic field configuration, drift motion of plasma
particles, and their realistic energy distribution are taken into account. The
one-to-one correspondence between the signs of circular polarization and
position angle (p.a.) derivative along the profile for both ordinary and
extraordinary waves is predicted. Using the numerical integration we now can
model the main profiles of radio pulsars. It is shown that standard S-shape
form of the p.a. swing can be realized for small enough pair production
multiplicity and large enough bulk plasma Lorentz factor only. It is also shown
that the value of p.a. maximum derivative, that is often used for determination
the angle between magnetic dipole and rotation axis, depends on the plasma
parameters and could differ from the rotation vector model (RVM) prediction.Comment: 20 pages, 16 figures, accepted MNRA
Nitric Oxide Releasing Materials Triggered by Near-Infrared Excitation Through Tissue Filters
Novel materials for the phototherapeutic release of the bioregulator nitric oxide (nitrogen monoxide) are described. Also reported is a method for scanning these materials with a focused NIR beam to induce photouncaging while minimizing damage from local heating. The new materials consist of poly(dimethylsiloxane) composites with near-infrared-to-visible upconverting nanoparticles (UCNPs) that are cast into a biocompatible polymer disk (PD). These PDs are then impregnated with the photochemical nitric oxide precursor Roussin's black salt (RBS) to give UCNP_RBS_PD devices that generate NO when irradiated with 980 nm light. When the UCNP_RBS_PD composites were irradiated with NIR light through filters composed of porcine tissue, physiologically relevant NO concentrations were released, thus demonstrating the potential of such devices for minimally invasive phototherapeutic applications
Розрахункова умова міцності клеєної деревини при осьових напруженнях розтягу і складному напруженому стані
A design condition for the strength of glued wood under axial tensile loads and the simultaneous action of tangential and tensile stresses across the fibers is proposed. The analysis and clarification of the condition for the strength of glued wood in a complex stress state with allowance for the influence of the level of initial stresses are made.Предложена расчетная условие прочности клееной древесины при осевых нагрузках растяжения и одновременном действии касательных и напряжений растяжения поперек волокон. Сделан анализ и уточнение условия прочности клееной древесины при сложном напряженном состоянии с учетом влияния уровня начальных напряжений.Запропоновано розрахункову умову міцності клеєної деревини при осьових напруженнях розтягу і одночасній дії дотичних та напружень розтягу впоперек волокон. Зроблено аналіз та уточнення умови міцності клеєної деревини при складному напруженому стані з врахуванням впливу рівня початкових напружень
- …