Люмінесцентні властивості заміщених 4-амiнофталiмiдiв: розрахунки та експеримент

Aim. To perform a combined experimental and computational study on the luminescent properties of practically important class of organic dyes – 4-aminophthalimides.Results and discussion. The absorption and fluorescence spectra of 4-aminophthalimide derivatives in polar protic and aprotic solvents were computed and matched vs. the experimental data. The changes in emission spectra are mainly related to the NH2-group derivatization. The methyl substitution of amide hydrogen causes a batochromic shift of about 7 nm in the absorption peak and a negligible hypsochromic shift in the fluorescence peak, while introducing alkyl substituents to the amine moiety causes bathochromic shifts in absorption and emission peaks of 30 – 40 nm and 10 – 60 nm, respectively.Experimental part. Absorption and emission wavelengths were computed by the standard algorithm based on the ground state geometry optimization (equilibrium solvation), vertical excitation with nonequilibrium solvation, and the TD-DFT geometry optimization of the excited state structures. A reliable hybrid B3LYP functional was used in combination with DZ and TZ-quality basis sets.Conclusions. The computed absorption wavelengths are in excellent agreement with the experimental data and are only slightly solvent-dependent. At the same time, the discrepancy with the experiment for Stokes shifts reaches about 20 % at IEF-PCM-TD-B3LYP/6-31G(d). However, the general tendency for both absorption and fluorescence wavelengths is identical for all solvents within one molecule. Received: 24.12.2019Revised: 31.01.2020Accepted: 27.02.2020Цель. Провести комбинированное экспериментально-расчетное исследование люминесцентных свойств практически важного класса органических красителей – 4-аминофталимидов.Результаты и их обсуждение. Рассчитаны и сопоставлены с экспериментальными данными спектры поглощения и флуоресценции производных 4-аминофталимида в полярных протонных и апротонных растворителях. Спектры излучения в основном связаны с дериватизацией NH2-группы. Введение метильного заместителя в амидную группу вызывает батохромный сдвиг около 7 нм максимума поглощения и незначительный гипсохромный сдвиг максимума флуоресценции. Введение алкильных заместителей в аминную часть вызывает батохромные сдвиги пиков поглощения и излучения на 30 – 40 нм и 10 – 60 нм соответственно.Экспериментальная часть. Длины волн поглощения и излучения рассчитаны по стандартному алгоритму, основанному на оптимизации геометрии основного состояния (равновесная сольватация), вертикальном возбуждении с неравновесной сольватацией и оптимизации геометрии TD-DFT структур возбужденного состояния. Надежный гибридный функционал B3LYP использовали в сочетании с базисными наборами DZ- и TZ-качества.Выводы. Рассчитанные длины волн поглощения прекрасно согласуются с экспериментальными данными и лишь незначительно зависят от растворителя. В то же время расхождение с экспериментом для стоксовых сдвигов достигает примерно 20 % на уровне IEF-PCM-TD-B3LYP/6-31G(d). Однако общая тенденция для длин волн поглощения и флуоресценции одинакова для всех растворителей в пределах одной молекулы. Received: 24.12.2019Revised: 31.01.2020Accepted: 27.02.2020Мета. Провести комбіноване експериментально-розрахункове дослідження люмінесцентних властивостей практично важливого класу органічних барвників – 4-амінофталімідів.Результати та їх обговорення. Pозраховано і порівняно з експериментальними даними спектри поглинання і флуоресценції похідних 4-амінофталіміду в полярних протонних і апротонних розчинниках. Зміни в спектрах випромінювання в основному пов’язано з дериватизацією NH2-групи. Введення метильного замісника до амідної групи викликає батохромний зсув близько 7 нм сигналу поглинання і незначний гіпсохромний зсув сигналу флуоресценції. Введення алкільних замісників до аміногрупи призводить до батохромних зсувів піків поглинання і випромінювання на 30 – 40 нм і 10 – 60 нм відповідно.Експериментальна частина. Довжини хвиль поглинання і випромінювання розраховано за стандартним алгоритмом, що ґрунтується на оптимізації геометрії основного стану (рівноважна сольватація), вертикальному збудженні з нерівноважною сольватацією і оптимізації геометрії TD-DFT структур збудженого стану. Надійний гібридний функціонал B3LYP використано в поєднанні з базовими наборами DZ- і TZ-якості.Висновки. Розраховані довжини хвиль поглинання добре узгоджуються з експериментальними даними і майже не залежать від розчинника. В той же час розбіжність з експериментом для cтоксових зсувів досягає приблизно 20 % на рівні IEF-PCM-TD-B3LYP/6-31G(d). Однак загальна тенденція для довжин хвиль поглинання і флуоресценції однакова для всіх розчинників у межах однієї молекули. Received: 24.12.2019Revised: 31.01.2020Accepted: 27.02.202

Автоматизация управления электроприводом обитаемого подводного аппарата

Currently, there is an intensive development of manned and unmanned submersibles due to development of offshore oil and gas fields, development of underwater archaeology and exploration activities in transit zones regarding seabed mineral extraction. The depth of immersion and the nature of the underwater technical works performed determine not only the design of the underwater vehicle, its power-to-weight ratio and technical equipment, but also impose high requirements on reliability, survivability, and habitability, if the underwater vehicle implies that the operator is on board inside a pressure hull. The main objectives of the study carried out by the authors were to achieve high reliability and survivability of the main elements of the propulsion-steering complex, which ensure movement of a human-occupied vehicle in the water column, its positioning and retention at a given point in the water area.For this purpose, it was proceeded to development of an automated control system for the electric drive of the propulsive device of manned immersible. The proposed developments include a flowchart of the movement control system, circuitry engineering solutions using power semiconductor devices to maintain operability of the electric drive in extreme and emergency operating conditions, and movement control algorithms. Electromagnetic calculations of the active part of the electric machine were performed by the finite element method, considering the geometric features of the dental zone of the rotor and stator. The proposed mathematical apparatus served to calculate optimal control actions of the electric drive and to quantitatively assess the reduction in electrical losses once optimal control was applied. The calculation of the optimal control parameters was carried out using the maximum principle. The initial conditions for auxiliary functions are determined by the Newton‒ Raphson method. A comparison of various modes of operation of the electric drive was made regarding their influence on duration of the campaign, and other parameters.The calculations did not consider the parameters and geometry of the propulsive device (the propeller) since the developers of electric propulsion systems for manned and unmanned underwater vehicles of various classes often deliberately reduce the efficiency of the propeller to increase speed of the electric motor shaft, resulting in a decrease in the dimensions and weight of the latter.В настоящее время происходит интенсивное развитие обитаемых и необитаемых подводных аппаратов благодаря освоению шельфовых нефтегазовых месторождений, развитию подводной археологии и геологоразведочной деятельности в транзитных зонах относительно добычи полезных ископаемых с морского дна. Глубина погружения и характер выполняемых подводно-технических работ определяют не только конструктивное исполнение подводного аппарата, его энерговооруженность и техническую оснащенность, но и предъявляют высокие требования по надёжности, живучести и обитаемости в случае, если подводный аппарат подразумевает нахождение оператора на борту внутри прочного корпуса. Основные цели проведённого авторами исследования – это достижение высоких показателей надёжности и живучести основных элементов движительно-рулевого комплекса, обеспечивающих движение обитаемого подводного аппарата в толще воды, его позиционирование и удержание в заданной точке акватории.Для этого была проведена разработка автоматизированной системы управления электроприводом движителей обитаемого подводного аппарата. Предложена блок-схема системы управления движением, разработаны схемотехнические решения с использованием силовых полупроводниковых приборов для поддержания работоспособности электропривода в экстремальных и аварийных условиях эксплуатации, разработаны алгоритмы управления движением. Электромагнитные расчёты активной части электрической машины выполнены методом конечных элементов с учётом геометрических особенностей зубцовой зоны ротора и статора. На основе предложенного математического аппарата рассчитаны оптимальные управляющие воздействия электроприводом и дана количественная оценка по снижению электрических потерь при оптимальном управлении. Расчёт оптимальных параметров управления осуществлялся с помощью принципа максимума. Начальные условия для вспомогательных функций определены методом Ньютона–Рафсона. Проведено сравнение различных режимов работы электропривода с их влиянием на продолжительность кампании и другие показатели.В проведённых расчётах не учитывались параметры и геометрия движителя – гребного винта, потому как разработчики систем электродвижения обитаемых и необитаемых подводных аппаратов различного класса часто намеренно идут на снижение коэффициента полезного действия винта в угоду увеличению частоты вращения вала электродвигателя, следствием чего является снижение габаритов и массы последнего

Эффективность Ксалатамакса в лечении начальной стадии первичной открытоугольной глаукомы

PURPOSE: To evaluate the efficacy of latanoprost 0.005% treatment for patients with primary open-angle glaucoma during follow-up from the positions of individual IOP level achievement, eye hemodynamics improvement and visual functions stabilization. METHODS: The study included 186 patients with an initial stage of primary open-angle glaucoma (186 eyes) with pseudoexfoliative syndrome. The average age of the patients was 60.4±0.6 years. RESULTS: Individual IOP level was achieved in 119 patients with initial stage primary open-angle glaucoma (119 eyes) - 64% of cases. After latanoprost 0.005% instillation the average IOP value in patients with glaucoma decreased from 22.4±0.7 mm Hg to 15.1±0.7 mm Hg, totaling a decrease of 7.3 mmHg (32.6%) from baseline IOP and fitting into the tolerable IOP green zone (t=7.4; p=0.001). In 67 patients with glaucoma (67 eyes) required a combined drug treatment to reach a needed IOP level. Ophtalmosphygmography showed a significant improvement of hemodynamic parameters of the eyes after intraocular pressure reduction to tolerable IOP level (p=0.001). CONCLUSION: Ophthalmosphygmography parameters (intraocular vessels elasticity index, eye blood supply adequacy index) can be used as hemodynamic criteria in evaluating the effectiveness of primary open-angle glaucoma patients treatment. Glaucoma process stabilization was observed in 95.8% of patients with initial stage of primary open-angle glaucoma after IOP reduction to the individual tolerance level due to latanoprost 0.005% instillation.ЦЕЛЬ. Оценить эффективность медикаментозного лечения больных первичной открытоугольной глаукомой латанопростом 0,005% при динамическом наблюдении с позиции достижения индивидуального внутриглазного давления (ВГД), улучшения гемодинамики глаза и стабилизации зрительных функций. МЕТОДЫ. Обследовано 186 пациентов с начальной стадией первичной открытоугольной глаукомы (186 глаз) на фоне псевдоэксфолиативного синдрома. Средний возраст пациентов составил 60,4+0,6 года. РЕЗУЛЬТАТЫ. Индивидуальное ВГД было достигнуто у 119 больных с начальной стадией первичной открытоугольной глаукомы (119 глаз) - в 64% случаях. На фоне инстилляций латанопроста 0,005% среднее значение ВГД у больных глаукомой снизилось с 22,4+0,7 до 15,1+0,7 мм рт.ст. - на 7,3 мм рт.ст. (32,6%) от исходного уровня офтальмотонуса и было ниже уровня толерантного давления (t=7,4; p=0,001). У 67 больных глаукомой (67 глаз) для снижения офтальмотонуса до индивидуального давления потребовалось назначение комбинированного медикаментозного лечения. При снижении офтальмотонуса до толерантного давления отмечалось достоверное улучшение показателей гемодинамики глаза по данным офтальмосфигмографии (p=0,001). ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Показатели офтальмосфигмографии (ПЭСГ, ИАКГ) могут быть использованы в качестве гемодинамических критериев в оценке эффективности лечения больных первичной открытоугольной глаукомой. Стабилизация глаукомного процесса отмечалась при достижении индивидуального уровня ВГД на фоне инстилляций латанопроста 0,005% у 95,8% больных с начальной стадией первичной открытоугольной глаукомы

Hybrid subterahertz atmospheric pressure plasmatron for plasma chemical applications

This paper presents the results of an experimental study of a new hybrid plasmatron scheme, which was used to realize a gas discharge at atmospheric pressure supported by continuous focused submillimeter radiation with a frequency of 263 GHz. The implemented design allowed organizing a self-consistent interaction between submillimeter radiation and the supercritical plasma in a localized area both in terms of gas flow and electrodynamic. It is experimentally shown that the gas discharge absorbs up to 80% of the introduced submillimeter radiation power. The hybrid subterahertz plasmatron as an effective reactor for non-equilibrium plasma chemical processes was tested for the atmospheric nitrogen fixation

Scanning tunneling spectroscopy study of the proximity effect in a disordered two-dimensional metal

The proximity effect between a superconductor and a highly diffusive two-dimensional metal is revealed in a scanning tunneling spectroscopy experiment. The in situ elaborated samples consist of superconducting single crystalline Pb islands interconnected by a nonsuperconducting atomically thin disordered Pb wetting layer. In the vicinity of each superconducting island the wetting layer acquires specific tunneling characteristics which reflect the interplay between the proximity-induced superconductivity and the inherent electron correlations of this ultimate diffusive two-dimensional metal. The observed spatial evolution of the tunneling spectra is accounted for theoretically by combining the Usadel equations with the theory of dynamical Coulomb blockade; the relevant length and energy scales are extracted and found in agreement with available experimental dataWe thank Hermann Grabert for useful discussions. This work was supported by grants from the University Pierre et Marie Curie (UPMC) ‘‘Emergence’’ and by CNRS Ph.D. Grant (L. S.-G.). J. C. C. and F. S. B. acknowledge financial support from the Spanish MICINN (Contracts No. FIS2011-28851-C02-01 and No. FIS2011-28851- C02-02

Temperature Evolution of Sodium Nitrite Structure in a Restricted Geometry

The NaNO$_{2}$ nanocomposite ferroelectric material in porous glass was studied by neutron diffraction. For the first time the details of the crystal structure including positions and anisotropic thermal parameters were determined for the solid material, embedded in a porous matrix, in ferro- and paraelectric phases. It is demonstrated that in the ferroelectric phase the structure is consistent with bulk data but above transition temperature the giant growth of amplitudes of thermal vibrations is observed, resulting in the formation of a "premelted state". Such a conclusion is in a good agreement with the results of dielectric measurements published earlier.Comment: 4 pages, 4 figure

Noncovalent interactions in crowded olefinic radical cations

Peer reviewe

Эффективность применения бринзоламида и его сочетания с тимололом малеатом в лечении первичной открытоугольной глаукомы

PURPOSE. To evaluate the effectiveness of 1% brinzolamide solution (Brineks-M) and its combination with 0.5% timolol maleate solution (Brinarga) in the treatment of patients with primary open-angle glaucoma (POAG).METHODS. The study involved 56 patients (56 eyes) with initial or moderate POAG and normal or moderately increased intraocular pressure. Individually tolerated IOP, hydrodynamic parameters, hemodynamic parameters of the eye (by computer ophthalmoplethysmography), microcirculation (by OCT angiography of the optic nerve head) were determined during the study.RESULTS. The hypotensive effect of 1% brinzolamide solution (Brineks-M) in patients with the early stage of POAG (23 eyes) after 3 months was 22.5%. The antihypertensive effect of Brinarga in patients with early and moderate stages of POAG (33 eyes) was 31.3% and persisted for 3 months of observation.CONCLUSION. A decrease in IOP to an individually tolerable level was accompanied by an improvement in ocular hemodynamics and microhemocirculation of the optic nerve head, and stabilization of visual functions in patients with POAG.ЦЕЛЬ. Оценить эффективность применения 1% раствора бринзоламида (Бринекс-М) и его комбинации с 0,5% раствором тимолола малеата (Бринарга) в лечении больных первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ).МЕТОДЫ. Обследованы 56 пациентов (56 глаз) с начальной и развитой стадиями ПОУГ с нормальными или умеренно повышенными значениями внутриглазного давления (ВГД). Определяли индивидуально переносимое (толерантное) ВГД, показатели гидродинамики, по данным компьютерной офтальмосфигмографии показатели гемодинамики глаза, исследовали микрогемоциркуляцию по данным оптической когерентной томографии в режиме ангиографии (ОКТ-А) диска зрительного нерва.РЕЗУЛЬТАТЫ. Гипотензивный эффект 1% раствора бринзоламида (Бринекс-М) у больных с начальной стадией ПОУГ (23 глаза) через 3 мес. составил 22,5%. Гипотензивный эффект Бринарги у больных с начальной и развитой стадиями ПОУГ (33 глаза) был равен 31,3% и сохранялся в течение 3 мес. наблюдения.ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Снижение ВГД до индивидуально переносимого уровня сопровождалось улучшением показателей гемодинамики глаза, микрогемоциркуляции диска зрительного нерва и стабилизацией зрительных функций у больных глаукомой

Interferometry of Direct Photons in Central 280Pb+208Pb Collisions at 158A GeV

Two-particle correlations of direct photons were measured in central 208Pb+208Pb collisions at 158 AGeV. The invariant interferometric radii were extracted for 100<K_T<300 MeV/c and compared to radii extracted from charged pion correlations. The yield of soft direct photons, K_T<300 MeV/c, was extracted from the correlation strength and compared to theoretical calculations.Comment: 5 pages, 4 figure

Systematics of Inclusive Photon Production in 158 AGeV Pb Induced Reactions on Ni, Nb, and Pb Targets

The multiplicity of inclusive photons has been measured on an event-by-event basis for 158 AGeV Pb induced reactions on Ni, Nb, and Pb targets. The systematics of the pseudorapidity densities at midrapidity (rho_max) and the width of the pseudorapidity distributions have been studied for varying centralities for these collisions. A power law fit to the photon yield as a function of the number of participating nucleons gives a value of 1.13+-0.03 for the exponent. The mean transverse momentum, , of photons determined from the ratio of the measured electromagnetic transverse energy and photon multiplicity, remains almost constant with increasing rho_max. Results are compared with model predictions.Comment: 16 pages including 4 figure