Low conductance injection tubes for storage cell targets

The effect of adding internal fins to the injection tube of a storage cell target filled with a polarized atomic beam source has been studied. The tube conductance and the atomic beam intensity at the exit of the injection tube have been measured, observing an unexpectedly large beam loss. Simulations of the atomic beam reproduce the observed attenuation only when the non-zero azimuthal component of the atom's velocity is taken into account.

Ignition conditions for inertial confinement fusion targets with a nuclear spin-polarized DT fuel

The nuclear fusion cross-section is modified when the spins of the interacting nuclei are polarized. In the case of deuterium?tritium it has been theoretically predicted that the nuclear fusion cross-section could be increased by a factor d = 1.5 if all the nuclei were polarized. In inertial confinement fusion this would result in a modification of the required ignition conditions. Using numerical simulations it is found that the required hot-spot temperature and areal density can both be reduced by about 15% for a fully polarized nuclear fuel. Moreover, numerical simulations of a directly driven capsule show that the required laser power and energy to achieve a high gain scale as d-0.6 and d-0.4 respectively, while the maximum achievable energy gain scales as d0.9.

Recent HERMES results from inclusive and semi-inclusive hadron production

4th International Workshop on Transverse Polisarization Phenomena in Hard Processes (TRANSVERSITY 2014)

Control of cyclin B1 localization through regulated binding of the nuclear export factor CRM1.

Activation of the Cyclin B/Cdc2 kinase complex triggers entry into mitosis in all eukaryotic cells. Cyclin B1 localization changes dramatically during the cell cycle, precipitously transiting from the cytoplasm to the nucleus at the beginning of mitosis. Presumably, this relocalization promotes the phosphorylation of nuclear targets critical for chromatin condensation and nuclear envelope breakdown. We show here that the previously characterized cytoplasmic retention sequence of Cyclin B1, responsible for its interphase cytoplasmic localization, is actually an autonomous nuclear export sequence, capable of directing nuclear export of a heterologous protein, and able to bind specifically to the recently identified export mediator, CRM1. We propose that the observed cytoplasmic localization of Cyclin B1 during interphase reflects the equilibrium between ongoing nuclear import and rapid CRM1-mediated export. In support of this hypothesis, we found that treatment of cells with leptomycin B, which disrupted Cyclin B1-CRM1 interactions, led to a marked nuclear accumulation of Cyclin B1. In mitosis, Cyclin B1 undergoes phosphorylation at several sites, a subset of which have been proposed to play a role in Cyclin B1 accumulation in the nucleus. Both CRM1 binding and the ability to direct nuclear export were affected by mutation of these phosphorylation sites; thus, we propose that Cyclin B1 phosphorylation at the G2/M transition prevents its interaction with CRM1, thereby reducing nuclear export and facilitating nuclear accumulation.

Molecular plating of thin lanthanide layers with improved material properties for nuclear applications

In der vorliegenden Arbeit werden Experimente beschrieben, die zu einem vertieften Verständnis fundamentaler Prozesse bei der elektrochemischen Herstellung von Dünnschichten, sog. Targets, für kernphysikalische und -chemische Studien führten. Targets wurden mittels 'Molecular Plating' (MP) hergestellt, indem eine Elektrodeposition aus organischem Medium in der Regel bei konstantem Strom in Zwei-Elektroden-Zellen. Die Resultate erlaubten, optimierte Herstellungs-bedingungen zu ermitteln, welche die Produktion deutlich verbesserter Targets erlaubten. MP bei konstantem Strom ist ein massentransportkontrollierter Prozess. Der angelegte Strom wird durch einen konstanten Fluss elektroaktiver Spezies zur Kathode – auf der die Schicht wächst – und Anode aufrechterhalten. Die Untersuchungen zeigten, dass das Zellenpotential des Elektrodepositionsystems immer durch den Ohm'schen Spannungsabfall auf Grund des Widerstandes der verwendeten Lösung dominiert wurde. Dies erlaubte die Herleitung einer Beziehung zwischen dem Zellenpotential und der Konzentration der elektroaktiven Spezies. Die Beziehung erlaubt die Erklärung des gemessenen zeitlichen Verlaufs des Zellenpotentials während der Abscheidung als Funktion der Elektrolytkonzentration. Dies dient als Basis, auf der nun ein umfassenderes Bild der Prozesse, die für die charakteristischen Minima im Potentialverlauf einer Abscheidung verantwortlich sind, gewonnen werden kann. Es konnte gezeigt werden, dass die Minima mit der fast vollständigen Entfernung (durch Abscheidung) der aus einem gelösten Salz erzeugten Nd-Ionen korrespondieren. Die abgeschiedene Spezies wurde als Nd3+ identifiziert, vermutlich als Carboxylat, Oxid oder Hydroxid, was auf Grund der hohen negative Werte des Standardredoxpotentials der Lanthanide verständlich erscheint. Von den vorliegenden elektroaktiven Spezies tragen die Nd3+ Ionen nur zu knapp 20% zum Gesamtstrom bei. Durch Elektrolyse tragen auch die Lösungsmittelkomponenten zu diese Strom bei. Die Gegenwart von elektrolysiertem Lösungsmittel wurde in Analysen der Dünnschichten bestätigt. Diese waren immer mit chemi- und physisorbierten Lösungsmittelmolekülen bedeckt. Die Analyse der Dünnschichten zeigte, dass die Oberflächen von einem furchenartiges Netz durchzogen waren, und dass diese während des Trocknen der Schichten nach dem MP entstanden. Ob die Schichten an Luft oder in inerter Atmosphäre trockneten, hatte keinen Einfluss. Es wurden Experimente mit mehreren Lösungsmitteln durchgeführt, die sich deutlich in ihren physikalischen Eigenschaften, v.a. dem Siedepunkt, unterschieden. Furchenfreie Dünnschichten konnten insbesondere bei MP in N,N-dimethylformamide (DMF) erzeugt werden. Die Verwendung von DMF in Kombination mit einer Abscheidung auf sehr glatten Substraten erlaubte die Produktion von sehr homogenen, glatten und defektfreien Schichten. Diese waren vermutlich geringeren inneren Spannungen während des Trocknens ausgesetzt, als Schichten auf raueren Substraten oder solche, die aus flüchtigeren Lösungsmitteln hergestellt wurden. Die Oberflächenrauigkeit des Substrats und das gewählte Lösungsmittel wurden so als Schlüsselfaktoren für die Produktion hochqualitativer Schichten identifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass mit MP eine sehr effiziente Methode zur Herstellung homogener Schichten mit exzellenter Ausbeute ist. In weiteren Experimenten mit dem primordialen Alpha-Emitter 147Sm als Modellisotop wurde die Eignung solcher Schichten als Alpha-Quelle untersucht. Sowohl die Energieauflösung als auch der Anteil der Alpha-Teilchen, die den Detektor erreichten, waren von den Quelleneigenschaften abhängig. Die Effekte wurden verschiedenen Variablen der Dünnschicht zugeordnet, welche die Alpha-Spektren beeinflussten. Dominant war die Wahl des Lösungsmittels und die Rauigkeit des Substrats. Dies beeinflusste Schichtdicke und -morphologie sowie die Art des Schichtwachstums und veränderte die Detektionseffizienz in Alpha-Messungen bis zu 15%. Nur homogene, ebene Schichten, die aus DMF auf glatten Substraten abgeschieden wurden, eignen sich optimal als Alpha-Quelle. Die gewonnenen Ergebnisse erlauben die optimierte Herstellung nuklearer Targets durch MP. Künftige Anwendungen beinhalten insbesondere die Herstellung von Targets für neutroneninduzierte Spaltexperimente und untergrundarmeAlpha-Messungen sehr kleiner Aktivitäten.

Kinase Activity-dependent Nuclear Export Opposes Stress-induced Nuclear Accumulation and Retention of Hog1 Mitogen-activated Protein Kinase in the Budding Yeast Saccharomyces cerevisiae

Budding yeast adjusts to increases in external osmolarity via a specific mitogen-activated protein kinase signal pathway, the high-osmolarity glycerol response (HOG) pathway. Studies with a functional Hog1–green fluorescent protein (GFP) fusion reveal that even under nonstress conditions the mitogen-activated protein kinase Hog1 cycles between cytoplasmic and nuclear compartments. The basal distribution of the protein seems independent of its activator, Pbs2, and independent of its phosphorylation status. Upon osmotic challenge, the Hog1–GFP fusion becomes rapidly concentrated in the nucleus from which it is reexported after return to an iso-osmotic environment or after adaptation to high osmolarity. The preconditions and kinetics of increased nuclear localization correlate with those found for the dual phosphorylation of Hog1–GFP. The duration of Hog1 nuclear residence is modulated by the presence of the general stress activators Msn2 and Msn4. Reexport of Hog1 to the cytoplasm does not require de novo protein synthesis but depends on Hog1 kinase activity. Thus, at least three different mechanisms contribute to the intracellular distribution pattern of Hog1: phosphorylation-dependent nuclear accumulation, retention by nuclear targets, and a kinase-induced export.

Could saturation effects be visible in a future electron-ion collider?

We expect to observe parton saturation in a future electron-ion collider. In this Letter we discuss this expectation in more detail considering two different models which are in good agreement with the existing experimental data on nuclear structure functions. In particular, we study the predictions of saturation effects in electron-ion collisions at high energies, using a generalization for nuclear targets of the b-CGC model, which describes the ep HERA quite well. We estimate the total. longitudinal and charm structure functions in the dipole picture and compare them with the predictions obtained using collinear factorization and modern sets of nuclear parton distributions. Our results show that inclusive observables are not very useful in the search for saturation effects. In the small x region they are very difficult to disentangle from the predictions of the collinear approaches. This happens mainly because of the large uncertainties in the determination of the nuclear parton distribution functions. On the other hand, our results indicate that the contribution of diffractive processes to the total cross section is about 20% at large A and small Q(2), allowing for a detailed study of diffractive observables. The study of diffractive processes becomes essential to observe parton Saturation. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Deep inelastic electroproduction structure functions for polarized and unpolarized proton targets

Following Ioffe's method of QCD sum rules the structure functions F2(x) for deep inelastic ep and en scattering are calculated. Valence u-quark and d-quark distributions are obtained in the range 0.1 less, approximate x <0.4 and compared with data. In the case of polarized targets the structure function g1(x) and the asymmetry Image Full-size image are calculated. The latter is in satisfactory agreement in sign and magnitude with experiments for x in the range 0.1< x < 0.4.

Ion acceleration with mixed solid targets interacting with circularly polarized lasers

The interaction of a circularly polarized laser pulse with a mixed solid target containing two species of ions is studied by particle in cell simulations and analytical model. After the interaction tends to be stable, it is demonstrated that the acceleration is more efficient for the heavier ions than that in plasmas containing a single kind of heavy ion and the acceleration efficiency is higher when its proportion is lower. To obtain monoenergetic heavy-ion beams, a sandwich target with a thin mixed ion layer between two light ion layers and a microstructured target are proposed. The influences of parameters of the laser pulse and target on ion acceleration are discussed in detail. It is found that, when the target is thick enough, a cold target is more appropriate for heavy-ion acceleration than a warm target, and the velocity of the reflected heavy ions is proportional to the laser amplitude.

Mono-energetic ion beam acceleration in solitary waves during relativistic transparency using high-contrast circularly polarized short-pulse laser and nanoscale targets

In recent experiments at the Trident laser facility, quasi-monoenergetic ion beams have been obtained from the interaction of an ultraintense, circularly polarized laser with a diamond-like carbon target of nm-scale thickness under conditions of ultrahigh laser pulse contrast. Kinetic simulations of this experiment under realistic laser and plasma conditions show that relativistic transparency occurs before significant radiation pressure acceleration and that the main ion acceleration occurs after the onset of relativistic transparency. Associated with this transition are a period of intense ion acceleration and the generation of a new class of ion solitons that naturally give rise to quasi-monoenergetic ion beams. An analytic theory has been derived for the properties of these solitons that reproduces the behavior observed in kinetic simulations and the experiments. © 2011 American Institute of Physics.