Oblique propagation of arbitrary amplitude electron acoustic solitary waves in magnetized kappa-distributed plasmas

The linear and nonlinear properties of large-amplitude electron-acoustic waves are investigated in a magnetized plasma comprising two distinct electron populations (hot and cold) and immobile ions. The hot electrons are assumed to be in a non-Maxwellian state, characterized by an excess of superthermal particles, here modeled by a kappa-type long-tailed distribution function. Waves are assumed to propagate obliquely to the ambient magnetic field. Two types of electrostatic modes are shown to exist in the linear regime, and their properties are briefly analyzed. A nonlinear pseudopotential-type analysis reveals the existence of large-amplitude electrostatic solitary waves and allows for an investigation of their propagation characteristics and existence domain, in terms of the soliton speed (Mach number). The effects of the key plasma configuration parameters, namely the superthermality index and the cold electron density, on the soliton characteristics and existence domain, are studied. The role of obliqueness and magnetic field is discussed.

Amplitude-modulation characteristics of power-combining Class-E amplifier with finite choke

Power back-off performances of a new variant power-combining Class-E amplifier under different amplitude-modulation schemes such as continuous wave (CW), envelope elimination and restoration (EER), envelope tracking (ET) and outphasing are for the first time investigated in this study. Finite DC-feed inductances rather than massive RF chokes as used in the classic single-ended Class-E power amplifier (PA) resulted from the approximate yet effective frequency-domain circuit analysis provide the wherewithal to increase modulation bandwidth up to 80% higher than the classic single-ended Class-E PA. This increased modulation bandwidth is required for the linearity improvement in the EER/ET transmitters. The modified output load network of the power-combining Class-E amplifier adopting three-harmonic terminations technique relaxes the design specifications for the additional filtering block typically required at the output stage of the transmitter chain. Qualitative agreements between simulation and measurement results for all four schemes were achieved where the ET technique was proven superior to the other schemes. When the PA is used within the ET scheme, an increase of average drain efficiency of as high as 40% with respect to the CW excitation was obtained for a multi-carrier input signal with 12 dB peak-to-average power ratio. © 2011 The Institution of Engineering and Technology.

Dynamics of Self-Generated, Large Amplitude Magnetic Fields Following High-Intensity Laser Matter Interaction

The dynamics of magnetic fields with an amplitude of several tens of megagauss, generated at both sides of a solid target irradiated with a high-intensity (~1019W/cm2) picosecond laser pulse, has been spatially and temporally resolved using a proton imaging technique. The amplitude of the magnetic fields is sufficiently large to have a constraining effect on the radial expansion of the plasma sheath at the target surfaces. These results, supported by numerical simulations and simple analytical modeling, may have implications for ion acceleration driven by the plasma sheath at the rear side of the target as well as for the laboratory study of self-collimated high-energy plasma jets. © 2012 American Physical Society.

Amplitude modulated signal transmission through a phase conjugating lens

Free space transmission of an on-off modulated sinusoidal signal through a phase conjugating lens (PCL) is theoretically examined using a combined time/frequency domain approach. The on-off keyed (OOK) signal is generated by a dipole antenna located in the far-field zone of the lens. The PCL consists of a dual layer of antenna elements interconnected via phase conjugating circuitry. We demonstrate that electromagnetic interference between antenna elements creates spatially localised areas of good-quality reception and zones where the signal is significantly denigrated by interference. Next, it is shown that destructive interference and packet desynchronisation effects critically depend on bit rate. It is also shown that a circular concave lens can be used to produce high-quality signal reception in a given direction while suppressing signal reception in all other directions. The effect that the bandwidth of the phase conjugating unit has on the transmitted signal properties for the cases of high and low bit rate OOK modulation are studied and a signal quality characterisation scheme is proposed which uses cross-correlation. The results of the study yields understanding of the performance of phase conjugating arrays under OOK modulation. The work suggests a novel approach for realising a secure communication wireless system.

You have free access to this content 5.8 GHz full duplex amplitude shift keying retrodirective interrogator array

This article describes a practical demonstration of a complete full-duplex “amplitude shift keying (ASK)” retrodirective radio frequency identification (RFID) transceiver array.The interrogator incorporates a “retrodirective array (RDA)” with a dual-conversion phase conjugating architecture in order to achieve better performance than is possible with conventional RFID solutions. Here mixers phase conjugate the incoming signal and a carrier recovery circuit recovers incoming angle of arrival phase information of an encoded amplitude shift keyed signal. The resulting interrogator provides a receiver sensitivity level of -109 dBm. A four element square patch RDA gives a 3 dB automatic beam steering angle of acceptance of ±45°. When compared to an RFID system operating by conventional (non-retrodirective) means retrodirective action leads to improved range extension of up to 16 times at ±45°. Operator pointing accuracy requirements are also reduced due to automatic retrodirective self-pointing. These features significantly enhance deployment opportunities requiring long range low equivalent isotropic radiation power (EIRP) and/or RFID tagging of moving platforms. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Microwave Opt Technol Lett 55:160–164, 2013; View this article online at wileyonlinelibrary.com. DOI 10.1002/mop.27258

Amplitude modulation of quantum-ion-acoustic wavepackets in electron-positron-ion plasmas: Modulational instability, envelope modes, extreme waves

A semirelativistic fluid model is employed to describe the nonlinear amplitude modulation of low-frequency (ionic scale) electrostatic waves in an unmagnetized electron-positron-ion plasma. Electrons and positrons are assumed to be degenerated and inertialess, whereas ions are warm and classical. A multiscale perturbation method is used to derive a nonlinear Schrödinger equation for the envelope amplitude, based on which the occurrence of modulational instability is investigated in detail. Various types of localized ion acoustic excitations are shown to exist, in the form of either bright type envelope solitons (envelope pulses) or dark-type envelope solitons (voids, holes). The plasma configurational parameters (namely, the relativistic degeneracy parameter, the positron concentration, and the ionic temperature) are shown to affect the conditions for modulational instability significantly, in fact modifying the associated threshold as well as the instability growth rate. In particular, the relativistic degeneracy parameter leads to an enhancement of the modulational instability mechanism. Furthermore, the effect of different relevant plasma parameters on the characteristics (amplitude, width) of these envelope solitary structures is also presented in detail. Finally, the occurrence of extreme amplitude excitation (rogue waves) is also discussed briefly. Our results aim at elucidating the formation and dynamics of nonlinear electrostatic excitations in superdense astrophysical regimes.

Millimeter Wave Amplitude Comparison Monopulse Using a Waveguide Rotman Lens

A 94 GHz waveguide Rotman lens is described which can be used to implement an amplitude comparison monopulse RADAR. In transmit mode, adjacent dual beam ports are excited with equal amplitude and phase to form a sum radiation pattern, and in receive mode, the outputs of the beam port pairs are combined using magic tees to provide a sum and a difference signal which can be used to calculate an angular error estimate for target acquisition and tracking. This approach provides an amplitude comparison monopulse system which can be scanned in azimuth and which has a low component count, with no requirement for phase shift circuitry in the array feed lines, making it suitable for mm-wave frequencies. A 12 input (beam ports), 12 output (array ports) lens is designed using CST Microwave Studio, and the predicted results are presented.

Efeitos imediatos da mobilização com movimento na dor, Amplitude de movimento e actividade electromiográfica dos músculos da cintura escapular em indivíduos com síndrome do conflito subacromial

Introdução: A síndrome do conflito subacromial (SCSA) é a causa mais frequente de dor no ombro. Alterações na cinemática escapuloumeral e na activação dos músculos escapulares têm sido identificadas em pessoas com SCSA. A mobilização com movimento (MWM) é uma técnica de terapia manual, desenvolvida por Mulligan, que visa normalizar a cinemática articular. Objectivos: Determinar os efeitos imediatos da MWM na dor, na amplitude de movimento (ADM) de abdução no plano da escápula (APE), e na amplitude do sinal electromiográfico (EMG) do trapézio e grande dentado (GD), em pessoas com SCSA. Métodos: Foram incluídas no estudo 24 pessoas com SCSA, divididas de forma aleatória em 2 grupos de 12, MWM e Placebo. As medidas de resultados avaliadas foram: a dor nos testes de Neer e Hawkins-Kennedy; o limiar de dor à pressão; a ADM de APE até ao início da dor; e a percentagem da contracção isométrica voluntária máxima dos músculos trapézio (superior, médio e inferior) e GD. Resultados: A aplicação da MWM resultou numa significativa diferença, com redução da dor, no teste de Hawkins-Kennedy (p=0,028), num aumento do limiar de dor à pressão (p=0,002) e da ADM de APE até ao início da dor (p=0,010), e numa diminuição da actividade EMG do trapézio superior (TS), na fase concêntrica, abaixo dos 90˚ (p=0,028), comparativamente ao grupo Placebo. Foi, ainda, identificada uma diminuição estatisticamente significativa da actividade EMG do TS, nas restantes fases do movimento (p<0,05), um aumento do limiar de dor à pressão (p<0,001) e da ADM até ao início da dor (p=0,006) entre, antes e após a intervenção com MWM. Conclusão: A MWM poderá ser uma técnica efectiva em indivíduos com SCSA, pelos seus efeitos na redução de dor, aumento de ADM até ao início da dor e diminuição da actividade EMG do TS.

Efeitos imediatos da mobilização com movimento da rotação medial da tibio-femural m movimento da rot e movimento, em ind com flexão do joelho, na dor e na amplitude de movimento, em indivíduos com síndrome s da mobilização com dor e na amplitude de patelo-femural

Introdução: O síndrome patelo-femural é uma das disfunções músculo-esqueléticas mais comuns ao nível do joelho. É de etiologia multifatorial, sendo a rotação lateral da tíbia um dos fatores contribuintes, sendo que pode potenciar alterações da biomecânica da articulação patelo-femural por aumentar as forças de reação sobre a articulação. Brian Mulligan sugere que a técnica para a correção da rotação lateral da tíbia pode ser benéfica no alívio da dor e no aumento da amplitude de flexão do joelho, em pacientes com síndrome patelo-femural, apesar da evidência acerca da efetividade desta técnica ser ainda escassa. Objetivo: Avaliar os efeitos da técnica de mobilização com movimento de rotação medial da tíbio-femural com flexão do joelho, ao nível da intensidade da dor e da amplitude de movimento de flexão do joelho, durante o agachamento, em indivíduos com síndrome patelo-femural. Métodos: Estudo experimental, com uma amostra constituída por 20 estudantes universitários, do género feminino, com síndrome patelo-femural e dor ao agachamento bilateral. Estes foram distribuídos aleatoriamente por dois grupos: experimental (intervenção com técnica de mobilização com movimento) e placebo (intervenção placebo). Foram avaliadas a amplitude de flexão do joelho com um goniómetro eletrónico (Biometrics®) e a intensidade de dor com a Escala Visual Analógica, durante o agachamento bilateral, antes e imediatamente após as respetivas intervenções. O nível de significância foi de 0,05. Resultados: A realização da Análise da Covariância revelou que, relativamente à intensidade da dor, foi possível constatar que existiram diferenças significativas entre os dois grupos (p<0,001). Entre a avaliação inicial e a final, o grupo experimental diminuiu mais 2,1cm na Escala Visual Analógica do que o grupo placebo. Em relação à avaliação da amplitude articular, foi possível constatar que, existiram diferenças significativas, entre os dois grupos (p=0,004). Entre a avaliação inicial e a final, o grupo experimental teve mais 8,6º de aumento na amplitude articular do que o grupo placebo. Conclusão: Para indivíduos com síndrome patelo-femural, a técnica de mobilização com movimento para correção da rotação lateral da tíbia, parece ser benéfica no alívio da dor e no ganho de amplitude de flexão do joelho, analisando o movimento de agachamento bilateral.

Efeitos imediatos de um Sustained Natural Apophyseal Glide na atividade muscular dos eretores espinhais, na dor e na amplitude de flexão, em indivíduos com dor lombar crónica não específica

Introdução: O Sustained Natural Apophyseal Glide tem sido sugerido como uma técnica com potenciais benefícios na redução da dor e no aumento da amplitude de flexão lombar em indivíduos com dor lombar. Contudo, não existe evidência sobre esta técnica na atividade muscular dos eretores espinhais. Objetivo: Avaliar os efeitos imediatos de um Sustained Natural Apophyseal Glide na atividade muscular dos eretores espinhais, na intensidade da dor e na amplitude real de flexão lombar, em indivíduos com dor lombar crónica não específica. Métodos: Estudo experimental com uma amostra de 20 estudantes universitários, com dor lombar crónica não específica e com dor à flexão da coluna lombar, que foram aleatoriamente distribuídos em dois grupos: experimental - Sustained Natural Apophyseal Glide e placebo – intervenção placebo. Foram avaliadas a atividade muscular dos eretores espinhais recorrendo à eletromiografia de superfície (bioPLUX research®), a intensidade da dor através da Escala Visual Analógica e a amplitude real de flexão lombar pelo método de duplo inclinómetro (Universal Inclinometer®), antes e após a intervenção, pela análise do movimento de flexão-extensão do tronco. O nível de significância foi de 0,05. Resultados: Foram encontradas diferenças significativas, em ambos os grupos, para a fase de relaxamento (Grupo experimental: p=0,013 e Grupo placebo: p=0,047), assim como para a fase de extensão, no grupo experimental (p=0,037), verificando-se uma diminuição da atividade muscular da baseline para a avaliação final. A Análise da Covariância revelou que, relativamente à intensidade da dor, verificaram-se diferenças significativas entre os dois grupos (p=0,002), sendo que o grupo experimental diminuiu mais 2cm na Escala Visual Analógica do que o grupo placebo. Pela análise da amplitude real de flexão lombar, embora o aumento não fosse significativamente diferente entre os grupos (p=0,086), o grupo experimental teve mais 1,7º de aumento do que o grupo placebo. Conclusão: Os resultados sugerem que, a curto prazo, o Sustained Natural Apophyseal Glide parece produzir um efeito significativo na diminuição da atividade muscular dos eretores espinhais, durante o movimento dinâmico de extensão do tronco, assim como no alívio da dor. Embora não se tenham observado alterações significativas no aumento da amplitude articular, os resultados no grupo experimental foram superiores à diferença mínima detetável, sugerindo um efeito positivo da técnica aplicada.

Efeitos imediatos da MWM na dor, amplitude de movimento e funcionalidade, na osteoartrite da anca.

Introdução: A mobilização com movimento (MWM), segundo o Conceito Mulligan tem apresentado bons resultados na melhoria da dor, amplitude de movimento e funcionalidade em diversas disfunções. No entanto, existem poucos estudos sobre a articulação da anca e, até este momento, não foi avaliada a sua efetividade em indivíduos com osteoartrite da anca. Objectivo(s): Avaliar os efeitos imediatos da técnica de MWM na dor, na amplitude de movimento e na função física em indivíduos com osteoartrite da anca. Métodos: Foram incluídos 40 participantes com osteoartrite da anca, divididas de forma aleatória em dois grupos (experimental e placebo). Foram avaliadas as amplitudes de movimento de flexão e rotação medial da anca recorrendo ao goniómetro universal, a intensidade da dor através da Escala Numérica da Dor e a funcionalidade através de testes de função física, antes e imediatamente após a intervenção. Para o tratamento estatístico, foi utilizado um nível de significância de 0,05. Resultados: A aplicação de MWM resultou em diferenças significativas, com redução da dor na Escala Numérica da Dor (p=0,005), um aumento de amplitude de movimento de flexão (p=0,001) e de rotação medial (p=0,011), uma diminuição nos tempos dos testes de função física, o teste Timed “Up and Go” (p=0,037) e o teste “40m Self Placed Walk” (p=0,019), e um aumento nas repetições do teste ―30 seg Sit to Stand” (p=0,009), comparativamente ao grupo placebo. Conclusão: Os resultados sugerem que a técnica MWM parece produzir um efeito imediato significativo na diminuição da dor, aumento de amplitude articular e melhoria da função física em indivíduos com osteoartrite da anca. Este efeito foi maior para dor, para as amplitudes de movimento e para o teste de função física - ―30 seg Sit to Stand” quando se analisou a magnitude do efeito.

Large amplitude motions in the S1 state of formic acid /

A detailed theoretical investigation of the large amplitude motions in the S, excited electronic state of formic acid (HCOOH) was done. This study focussed on the the S, «- So electronic band system of formic acid (HCOOH). The torsion and wagging large amplitude motions of the S, were considered in detail. The potential surfaces were simulated using RHF/UHF ab-initio calculations for the two electronic states. The energy levels were evaluated by the variational method using free rotor basis functions for the torsional coordinates and harmonic oscillator basis functions for the wagging coordinates. The simulated spectrum was compared to the slit-jet-cooled fluorescence excitation spectrum allowing for the assignment of several vibronic bands. A rotational analysis of certain bands predicted that the individual bands are a mixture of rotational a, b and c-type components.The electronically allowed transition results in the c-type or Franck-Condon band and the electronically forbidden, but vibronically allowed transition creates the a/b-type or Herzberg-Teller components. The inversion splitting between these two band types differs for each band. The analysis was able to predict the ratio of the a, b and c-type components of each band.