Stand for electromagnetic compatibility tests using a signal of ultrashort duration with a complex spectral composition

The possibility to create the stand for tests of electronic equipment on electromagnetic compatibility based on TEM cell and high voltage nanosecond pulse source with a complex spectral composition has been considered. The pulse formation occurs in a nonlinear transmission line with saturated ferrite. In comparison with high voltage source using spark switches, this device has several advantages: the possibility to vary spectral composition of the test impulse, the design simplicity, and the output signal stability. The matching element between the coaxial feeder and TEM cell, which provides high efficiency of power transfer in a wide frequency range: from zero to about 1.6 GHz, has been developed and numerically analyzed.Розглянута можливість створення стенда для тестування електронної апаратури на електромагнітну сумісність на базі ТЕМ-комірки і джерела високовольтних імпульсів наносекундної довжини зі складним спектральним вмістом. Формування імпульсів відбувається в нелінійній передаючій лінії з насиченим феритом. У порівнянні з джерелом високовольтних імпульсів на основі іскрових комутаторів цей пристрій має ряд переваг: можливість варіювання спектрального складу тестового імпульсу, простота конструкції, стабільність сигналу, що формується. Розроблений і чисельно досліджений елемент сполучення коаксіального фідера і ТЕМ-комірки, який забезпечує високу ефективність передачі енергії в широкому інтервалі частот: від нульових до частот біля 1,6 ГГц.Рассмотрена возможность создания стенда для тестирования электронной аппаратуры на электромагнитную совместимость на базе ТЕМ-ячейки и источника высоковольтных импульсов наносекундной длительности со сложным спектральным составом. Формирование импульсов происходит в нелинейной передающей линии с намагниченным ферритом. По сравнению с источником высоковольтных импульсов на основе искровых коммутаторов данное устройство имеет ряд преимуществ: возможность варьирования спектрального состава тестирующего импульса, простота конструкции, стабильность формируемого сигнала. Разработан и численно исследован элемент сопряжения коаксиального фидера и ТЕМ-ячейки, обеспечивающий высокую эффективность передачи энергии в широком интервале частот: от нулевых до 1,6 ГГц

Improving RF generation conditions in a ferrite-filled transmission line

The paper considers transformation of the short unipolar pulse of electric current in a coaxial transmission line filled with a ferromagnetic into a shock wave, with later generation of quasi-monochromatic radio frequency oscillations. The frequencies and amplitudes of the oscillations are determined by dispersive and non-linear properties of the transmission line, governed by the geometry and size of the line proper, and layered structure and intrinsic dispersion of the ferromagnetic material. The numerical experiments done for a variety of geometrical and material parameters of the line have allowed suggesting technical solutions as to increase in the efficiency of the dcto-rf power conversion.Розглянуто трансформацію короткого уніполярного імпульсу струму в коаксиальній лінії, що заповнена феромагнетиком, в електромагнітну ударну хвилю з подальшою генерацією квазімонохроматичних коливань у радіочастотному діапазоні. Частота та амплітуда збуджуваних коливань визначаються дисперсійними та нелінійними властивостями лінії передачі, що залежать від її розмірів і геометрії, а також власних дисперсійних властивостей ферита і шаруватої структури заповнення лінії. Числові експерименти, що проведені для різних значень геометричних та матеріальних параметрів системи, дозволяють пропонувати технічні рішення щодо підвищення ефективності перетворення імпульсів «постійного» струму в радіочастотні коливання.Рассматривается трансформация короткого униполярного токового импульса в коаксиальной линии, заполненной ферромагнетиком, в электромагнитную ударную волну с последующей генерацией квазимонохроматических осцилляций радиочастотного диапазона. Частота и амплитуда возбуждаемых осцилляций определяются дисперсионными и нелинейными характеристиками передающей линии, которые зависят от ее размеров и геометрии, а также собственных дисперсионных свойств феррита и слоистой структуры заполнения линии. Численные эксперименты, выполненные для различных значений геометрических и материальных параметров системы, позволяют предложить технические решения для увеличения эффективности преобразования импульсов «постоянного» тока в радиочастотные колебания

The impact of impulse electromagnetic fields on personal computer and components

The features of the test stand for studying an impact of ultra-short impulse electromagnetic fields are described. The tests results of a personal computer and its components are presented and the conditions for functional upset and failure of the studied objects are discussed.Описуються особливості випробного стенда для дослідження дії імпульсних електромагнітних полів замалої тривалості. Приводяться результати тестів персонального комп'ютера і його компонентів, та обговорюються умови функціональних збоїв і виходу зі строю об'єктів, що досліджуються.Описываются особенности испытательного стенда для исследования действия импульсных электромагнитных полей сверхкороткой длительности. Приводятся результаты тестов персонального компьютера и его компонентов, и обсуждаются условия функциональных сбоев и выхода из строя исследуемых объектов

Quasi-harmonic RF oscillations in a gyrotropic nonlinear transmission line

The paper considers formation of quasi-monochromatic radio frequency oscillations under the influence of a short carrier-free pulse of electric current, in the transmission line of doubly connected cross-section partially filled with a magnetized ferrite. The frequencies and amplitudes of the oscillations are determined by dispersive and nonlinear properties of the structure which are, in their turn, governed by the geometry and size of the line proper, and the spatial structure of the ferromagnetic material with its intrinsic dispersion. The dependences shown by the oscillation parameters in physical experiments are reproduced and analyzed via numerical simulation within models which account separately for different physical properties of the material and the structure.Розглянуто формування радіочастотних квазімонохроматичних осциляцій під впливом короткого електричного імпульсу без несучої частоти в топологічно двозв’язних лініях передачі, що заповнені намагніченим феритом. Частота й амплітуда осциляцій, що збуджуються, визначені дисперсійними та нелінійними характеристиками лінії, що залежать від її розмірів та геометрії, а також власних дисперсійних властивостей фериту та шаруватої структури заповнення лінії. Залежності параметрів осциляцій від характеристик системи, що були встановлені в низці експериментів, відтворено в числових моделях, котрі враховують вказані характеристики окремо.Рассматривается формирование радиочастотных квазимонохроматических осцилляций в топологически двусвязных передающих линиях, заполненных намагниченным ферритом, под воздействием короткого электрического импульса без несущей частоты. Частота и амплитуда возбуждаемых осцилляций определяются дисперсионными и нелинейными характеристиками линии, которые зависят от размеров и геометрии самой линии, а также собственных дисперсионных свойств феррита и слоистой структуры заполнения. Зависимости параметров осцилляций от характеристик системы, установленные в ряде экспериментов, воспроизведены в численных моделях, которые раздельно учитывают указанные характеристики

Quasi-harmonic oscillations in a nonlinear transmission line, resulting from cherenkov synchronism

Experimental data and results of numerical modeling are presented, concerning excitation of microwave oscillations by a wave of pulsed ‘dc’ current (eventually, a shock wave) traveling through a radially non-uniform coaxial guiding structure. Similar experiments with ‘standard’ structures that involve a nonlinear dielectric insert (ferrite) in the coax and another dielectric, characterized by a smaller dielectric constant, result in appearance of a short radiofrequency pulse, in the form of decaying sinusoidal voltage at the line’s output. The decay is shown to be associated with a lack of velocity synchronism between the principal ‘quasi-TEM’ wave mode in the system and the slow Emode excited by the electromagnetic shock. Numerical experiments within 3-D models have demonstrated possibilities for obtaining radio pulses of various lengths, involving oscillations of a stable frequency and nearly constant amplitude – provided that Cherenkov-type synchronism were satisfied, owing to slowing down of the faster ‘quasiTEM’ mode. To cut its speed down two methods can be suggested, (i) using a dielectric material with a high value of the dielectric permittivity, and (ii) introducing a periodic slow-wave structure whose period would be smaller than the wavelength of the oscillations considered.Експериментально, а також шляхом чисельного моделювання досліджено збудження НВЧ-осциляцій хвилею імпульсного струму в радіально-неоднорідному коаксіальному хвилеводі. У системах «стандартного» різновиду, що містять нелінійний діелектрик (ферит) та діелектрик з малим значенням діелектричної проникності, на виході формується короткий радіочастотний імпульс у формі синусоїди, що загасає. Показано, що таке згасання пов’язане з відсутністю швидкісного синхронізму між основною квазі-ТЕМ та повільною Е-модами, котрі збуджуються ударною хвилею. Чисельні експерименти в 3-D моделі нелінійної лінії продемонстрували можливість отримання радіоімпульсів із сталими за амплітудою та стабільними за частотою коливаннями різної тривалості – за умови виконання черенковського синхронізму внаслідок уповільнення більш швидкої квазі-ТЕМ-моди. Розглянуто два методи уповільнення, а саме використання діелектрика із великим значенням діелектричної сталої та введення в систему періодичної структури з меншим періодом порівняно із довжиною хвилі осциляцій, що збуджуються.Экспериментально и методом численного моделирования исследовано возбуждение СВЧ-осцилляций волной импульсного тока в радиально-неоднородном коаксиальном волноводе. В системах «стандартного» вида, включающих нелинейный диэлектрик (феррит) и диэлектрик с малой диэлектрической проницаемостью, на выходе формируется короткий радиоимпульс, имеющий форму затухающей синусоиды. Показано, что затухание обусловлено отсутствием скоростного синхронизма между основной квази-ТЕМ и медленной Е-модой, которые возбуждаются ударной волной. Численные эксперименты в 3-D модели нелинейной линии продемонстрировали возможность получения радиоимпульсов с однородными по амплитуде и стабильными по частоте колебаниями различной длительности при условии выполнения черенковского синхронизма за счет замедления быстрой квази-ТЕМ-волны. Рассмотрены два метода замедления: использование диэлектрика с большой диэлектрической проницаемостью и введение в систему периодической структуры с периодом, меньшим длины волны возбуждаемых осцилляций

Video pulse conversion into a radio frequency pulsed waveform of complex composition

The paper is a feasibility study for a nonlinear wave guiding structure, based on a coaxial line with a magnetized ferrite core inside, to form broadband pulsed signals with a controllable radio-frequency spectrum. A set of two serially connected coaxial guides of different diameters of order 10¹ mm is analyzed, where the ferromagnetic is subjected to an axial magnetizing field and the azimuthal field belonging to the initially incident video pulse. Possibilities have been demonstrated for a targeted alteration, over a broad band like Δf/f = 0.25…0.55, of the waveform and gigahertz-range frequency spectrum of the output signal. In case of employing a feeding high-voltage signal of relatively short duration it may become possible to implement the Peak Power Amplification operating mode.Досліджується можливість використання нелінійної хвилеводної системи на основі коаксіальної лінії з намагніченим феритовим керном для формування широкосмугового імпульсного сигналу з керованим радіочастотним спектром. Розглянуто систему двох послідовно з’єднаних ліній з різними діаметрами порядку 10¹ мм, у котрой на феромагнетик діють аксіальне магнітне поле підмагнічування та азимутальне поле первинного відеоімпульсу. Продемонстровано можливість цілеспрямованої зміни форми та частотного спектру вихідного сигналу (діапазону одиниць гігагерц) у широких межах, Δf/f = 0.25…0.55. Зокрема, за малої тривалості первинного сигналу можливим є так званий режим підсилювача пікової потужності.Исследуется возможность применения нелинейной волноведущей системы на основе коаксиальной линии с намагниченным ферритовым керном для формирования широкополосного импульсного сигнала с управляемым радиочастотным спектром. Рассмотрена система двух последовательно соединенных линий разного диаметра порядка 10¹ мм, в которой на ферромагнетик действуют аксиальное поле подмагничивания и азимутальное магнитное поле первичного видеоимпульса. Продемонстрована возможность целенаправленного изменения формы и частотного спектра выходного сигнала (диапазона единиц гигагерц) в широких пределах, Δf/f = 0.25…0.55. В частности, при малой длительности первичного импульсного сигнала возможен так называемый режим усиления пиковой мощности

Total Cross Section Measurements With π- , Σ- And Protons On Nuclei And Nucleons Around 600 Gev/c

Total cross sections for Σ- and π- on beryllium, carbon, polyethylene and copper as well as total cross sections for protons on beryllium and carbon have been measured in a broad momentum range around 600GeV/c . These measurements were performed with a transmission technique in the SELEX hyperon-beam experiment at Fermilab. We report on results obtained for hadron-nucleus cross sections and on results for σtot(Σ-N) and σtot(π-N) , which were deduced from nuclear cross sections. © 2000 Elsevier Science B.V.57901/02/15277312Langland, J.L., (1995) Ph.D. Thesis, , University of IowaKleinfelder, S.A., (1988) IEEE Trans. Nucl. Sci., 35 (1)Dersch, U., (1998) Ph.D. Thesis, HeidelbergBiagi, S.F., (1981) Nucl. Phys. B, 186, pp. 1-21Bellettini, G., (1966) Nucl. Phys., 79, pp. 609-624Schiz, A.M., (1980) Phys. Rev. D, 21, pp. 3010-3022Murthy, P.V.R., (1975) Nucl. Phys. B, 92, pp. 269-308Caso, C., (1998) Eur. Phys. J. C, 3. , http://pdg.lbl.gov/1998/contents_plots.html, and data on total cross sections from computer readable filesSchiz, A.M., (1979) Ph.D. Thesis, , Yale University(1973) Landolt Börnstein Tables, 7. , Springer editionEngler, J., (1970) Phys. Lett. B, 32, pp. 716-719Babaev, A., (1974) Phys. Lett. B, 51, pp. 501-504Glauber, R.J., (1959) Boulder Lectures, pp. 315-413Franco, V., (1972) Phys. Rev. C, 6, pp. 748-757Karmanov, V.A., Kondratyuk, L.A., (1973) JETP Lett., 18, pp. 266-268Burq, J.P., (1983) Nucl. Phys. B, 217, pp. 285-335Gross, D., (1978) Phys. Rev. Lett., 41, pp. 217-220Beznogikh, G.G., (1972) Phys. Lett. B, 39, pp. 411-413Vorobyov, A.A., (1972) Phys. Lett. B, 41, pp. 639-641Foley, K.J., (1967) Phys. Rev. Lett., 19, pp. 857-859Fajardo, L.A., (1981) Phys. Rev. D, 24, pp. 46-65Jenni, P., (1977) Nucl. Phys. B, 129, pp. 232-252Breedon, R.E., (1989) Phys. Rev. Lett. B, 216, pp. 459-465Amos, N., (1983) Phys. Rev. Lett. B, 128, pp. 343-348Amaldi, U., (1977) Phys. Rev. Lett. B, 66, pp. 390-394Amos, N., (1985) Nucl. Phys. B, 262, pp. 689-714Akopin, V.D., (1977) Sov. J. Nucl. Phys., 25, pp. 51-55Amirkhanov, I.V., (1973) Sov. J. Nucl. Phys., 17, pp. 636-637Foley, K.J., (1969) Phys. Rev., 181, pp. 1775-1793Apokin, V.D., (1976) Nucl. Phys. B, 106, pp. 413-429Burq, J.P., (1982) Phys. Lett. B, 109, pp. 124-127Dakhno, L.G., (1983) Sov. J. Nucl. Phys., 37, pp. 590-598Kazarinov, M., (1976) Sov. Phys. JETP, 43, pp. 598-606De Jager, C.W., (1974) At. Data Nucl. Data Tables, 14, pp. 479-508Donnachie, A., Landshoff, P.V., (1992) Phys. Lett. B, 296, pp. 227-232Lipkin, H., (1975) Phys. Rev. D, 11, pp. 1827-1831Barnett, R.M., (1996) Phys. Rev. D, 54, pp. 191-192Carroll, A.S., (1979) Phys. Lett. B, 80, pp. 423-427Badier, J., (1972) Phys. Lett. B, 41, pp. 387-39

Total Cross Section Measurements with pi-, Sigma- and Protons on Nuclei and Nucleons around 600 GeV/c

Total cross sections for Sigma- and pi- on beryllium, carbon, polyethylene and copper as well as total cross sections for protons on beryllium and carbon have been measured in a broad momentum range around 600GeV/c. These measurements were performed with a transmission technique adapted to the SELEX hyperon-beam experiment at Fermilab. We report on results obtained for hadron-nucleus cross sections and on results for sigma_tot(Sigma- N) and sigma_tot(pi- N), which were deduced from nuclear cross sections.Comment: 42 pages, submitted to Nucl.Phys.

Аn electric field sensor based on a short monopole antenna

Discussed in the paper is application of an E-field probe in the form of a short monopole antenna (a D-dot-like configuration) for receiving short pulsed signals. Several numerical experiments have permitted suggesting recommendations as for implementing sensors with a uniform spectral response. Versions of the sensor configuration, suitable for operation with short pulsed signals with complex spectrum in the range of 0.5 to 3 GHz are considered, and results of probe calibrations presented.Розглядається застосування зонда E-поля у вигляді короткої несиметричної антени, відомого як D-dot зонд, для реєстрації випромінюваних імпульсних електромагнітних сигналів надкороткої тривалості. Чисельні експерименти дозволили запропонувати рекомендації, що стосуються геометричних особливостей датчика з рівномірним спектральним відгуком. Розглянуто варіанти конфігурації датчика, що відповідають роботі з короткоімпульсними сигналами із складним спектром в області частот від 0,5 ... 3 ГГц, і представлені результати його калібрування.Рассматривается применение зонда E-поля в виде короткой несимметричной антенны, известного как D-dot зонд, для регистрации излучаемых импульсных электромагнитных сигналов сверхкороткой длительности. Численные эксперименты позволили предложить рекомендации, касающиеся геометрических особенностей датчика с равномерным спектральным откликом. Рассмотрены варианты конфигурации датчика, соответствующие работе с короткоимпульсными сигналами со сложным спектром в области частот от 0,5…3 ГГц, и представлены результаты его калибровки

Carbon-supported kcomos2 for alcohol synthesis from synthesis gas

KCoMoS2 was supported on various carbon support materials to study the support effect on synthesis gas conversion. Next to two activated carbons with high micropore volume, a tradi-tional alumina (γ-Al2O3) support and its carbon coated form (CCA) were studied for comparison. Coating alumina with carbon increases the selectivity to alcohols, but the AC-supported catalysts show even higher alcohol selectivities and yields, especially at higher temperatures where the con-versions over the AC-supported catalysts increase more than those over the γ-Al2O3-based catalysts. Increasing acidity leads to decreased CO conversion yield of alcohols. The two activated-carbon-supported catalysts give the highest yield of ethanol at the highest conversion studied, which seems to be due to increased KCoMoS2 stacking and possibly to the presence of micropores and low amount of mesopores. © 2021 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland