Development and test atT=4.2K of a capacitive resonant transducer for cryogenic gravitational-wave antennas

Summary The characteristics of a new capacitive resonant transducer developed and tested on a small (M=11.2 kg) cryogenic gravitational-wave antenna at the liquid helium temperature are presented. The resonator frequency can be tuned within 0.1 Hz of the antenna frequency. The system has a mechanical merit factorQ≃5·10⁵ and a ratio between the electrical energy in the transducer and the energy in the antenna β=3·10⁻³ atT=4.2 K. With these parameters, the transducer allows one to reach an effective noise temperatureT _eff≃60 mK using a cooled FET preamplifier, and, if coupled to a r.f.-SQUID, allows one to reachT _eff≃10 mK for the 5000 kg cryogenic gravitational-wave antenna of the Roma group at CERN (Geneva).

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Riassunto Si presentano le caratteristiche di un nuovo trasduttore risonante di tipo capacitivo. Il trasduttore è stato provato su una piccola antenna di 11.2 kg di massa, raffreddata alla temperature dell'elio liquido. La frequenza del risuonatore è stata accordata entro 0.1 Hz della frequenza dell'antenna. A 4.2 K, il sistema ha un fattore di merito meccanicoQ≃5·10⁵ ed il rapporto tra l'energia elettrica nel trasduttore e l'energia nell'antenna è β=3·10⁻³. Con i valori dei parametri ottenuti, il trasduttore permette di raggiungere una temperatura efficace di rumoreT _eff≃60 mK usando un amplificatore a FET raffreddato e, se accoppiato ad un r.f.-SQUID, consente di avereT _eff≃10 mK per l'antenna gravitazionale criogenica di 5000 kg del gruppo di Roma, in funzione presso il CERN (Ginevra).

     

A horizontal pendulum tiltmeter with digital recording system

Summary A horizontal pendulum tiltmeter with digital recording system, particularly in order to monitor preseismic and postseismic crustal deformations, has been realized at the Physics Department of the University of Rome ?La Sapienza?. The entire equipment consists of two tilt sensors, an electronic package and an automatic calibration system. The tilt sensors have been realized making use of materials with low value of the coefficient of linear expansion to ensure their stability. The pendulums can easy work at a free period up to 20 s, which corresponds to a resolution of 0.05 μrad. The electronic circuits have been made with components of low current drain in order to ensure a wide endurance, also with battery feed only. The output data are collected periodically by means of a portable computer. The system can work on line, too.

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Riassunto Presso il Dipartimento di Fisica dell'Università ?La Sapienza? di Roma è stato realizzato un nuovo inclinometro a pendolo orizzontale con sistema di acquisizione digitale dei dati, che ha lo scopo di studiare le deformazioni crostali presismiche e postsismiche. L'intero dispositivo consta di due sensori, di un package elettronico e di un sistema automatico di taratura. I sensori sono stati realizzati utilizzando materiali a basso coefficiente di dilatazione termica per assicurare loro una buona stabilità. I pendoli possono lavorare facilmente con un periodo proprio fino a 20 s, che corrisponde ad una risoluzione di 0.05 μrad. I circuiti elettronici sono stati realizzati con componenti a basso consumo di corrente in modo da garantire una grande autonomia di funzionamento, anche con alimentazione a batterie. I dati acquisiti dal sistema vengono prelevati periodicamente per mezzo di un computer portatile. Il sistema può lavorare anche on-line.

     

Classificazione automatica delle conformazioni delle anse degli anticorpi

Sommario: I siti di legame con l'antigene degli anticorpi sono costituiti principalmente da sei anse, le RDC (Regioni determinante la complementarietà). La conformazione della catena principale di cinque di queste anse è descritta dal modello delle “strutture canoniche”, secondo il quale le catene principali di queste anse possiedono un repertorio di conformazioni limitato e discreto. Le conformazioni osservate per l'ultima ansa (RDC3 della catena pesante) sono molto più variabili, e qui ci limitiamo a distinguere fra le conformazioni di questa regione più vicine all'impalcatura. Dato il rapido aumento nella popolazione di strutture delle immunoglobuline nella banca dati, sarebbe utile avere un metodo automatico per identificare le strutture canoniche di un anticorpo. Abbiamo scritto un programma che accetta in entrata le coordinate di una struttura di un anticorpo, e assegna le strutture canoniche delle anse. Il programma utilizza (1) un insieme delle strutture di anticorpi conosciute e la definizione delle RDC in tutte queste strutture, e (2) le coordinate degli esempi che ci forniscono la definizione di ciascuna struttura canonica.

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Classificazione automatica delle conformazioni delle anse degli anticorpi

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Ricevuto il 10 Agosto 1999     

High-energy gravitational antennas: A theoretical approach

Summary Devices exploiting nuclear resonances are believed to be very promising in detecting weak gravitational-wave perturbations. The main difficulty with these systems is that the high-energy photons which induce the nuclear transitions need to travel over distances comparable with the gravity wave wave-lengths (∼100 km) in order to lead to the absorption the largest frequency shift, due to gravitational radiation. Here we show that, if these high-energy photons are not produced by nuclear de-excitation, but by inverse Compton scattering of laser light with ultrarelativistic electrons, a deviation from the resonant frequencies of the order of the gravity wave amplitude is still attained without the photon travel time being comparable with the gravitational-wave periods.

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Riassunto L'uso di apparati che sfruttano i processi di risonanza nucleare sembra essere promettente nella rivelazione delle onde gravitazionali. La difficoltà maggiore in questi apparati è che i fotoni di alta energia che inducono le risonanze devono viaggiare per distanze confrontabili con la lunghezza d'onda delle onde gravitazionali (∼100 km) per poter risentire della variazione di frequenza massima dovuta all'interazione con le onde gravitazionali. Qui si mostra che se questi fotoni di alta energia sono prodotti non dalla diseccitazione nucleare ma da urti Compton inverso di laser con particelle relativistiche, una deviazione dalla frequenza di risonanza dell'ordine dell'ampiezza delle onde gravitazionali è ottenuta senza che il tempo di volo dei fotoni sia confrontabile con il periodo delle onde gravitazionali stesse.

     

Profiles of dislocation images in Si by scanning microscopy in EBIC. Dependence on the space charge cylinder radius

Summary This paper deals with a mathematical procedure for the calculation of EBIC profiles, accounting for the space charge cylinders around the dislocations. On the basis of the relative results the experimental data, regarding the temperature and resistivity effects on the contrast of the dislocation images, are interpreted in terms of perturbations of the equilibrium statistics of occupation of the dangling bonds along dislocations.

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Riassunto In questo articolo si espone un procedimento matematico per il calcolo di profili EBIC, che prende in considerazione i cilindri di carica spaziale presenti attorno alle dislocazioni. Alla luce dei risultati ottenuti, i dati sperimentali relativi agli effetti di temperatura e resistività sul contrasto delle immagini delle dislocazioni sono interpretati in termini di perturbazione delle condizioni di equilibrio della statistica di occupazione dei ?legami disponibili? presenti lungo le dislocazioni.

     

An optimization model for amorphous solar cells in which optical,electrical and recombination properties are specified

Summary A model for determination and optimization of the fundamental parameters defining the quality of amorphous solar cells in which optical, electrical and recombination properties are specified is developed. It can be applied to any amorphous solar-cell systems. This paper gives theoretical expressions and describes an iterative method of numerical calculation for the current density of different cells. Results of computer calculations based on this model are presented.

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Riassunto In questo lavoro si presenta un modello per la determinazione e l'ottimizzazione dei parametri fondamentali atti a definire la qualità delle celle solari amorfe, specificando le proprietà ottiche, elettriche e di ricombinazione. Esso può essere applicato a qualunque sistema di celle solari amorfe. Sono fornite le espressioni teoriche ed è descritto un metodo iterativo per il calcolo numerico della densità di corrente di alcuni tipi di celle. Sono anche presentati i risultati ottenuti da calcoli eseguiti col computer e basati su questo modello.

     

On some aspects of the dynamics of a monoatomic Lennard-Jones liquid

Summary On the basis of the results obtained by methods of molecular dynamics by Rahman on liquid Ar, it is empirically shown that the harmonic spectrum of the atomic motion can be interpreted as a sum of two contributions. A ?preliminary? frequency spectrum, obtained by considering every possible (practically harmonic) motion of an atom in the field of its nearest neighbours, duly transformed to take account of the very short duration of the single monochromatic oscillations, constitutes one of the contributions interpretable as a superposition of disordered ?local oscillations?. The other contribution, interpretable as a superposition of travelling waves, is given by a sum of two bands having some analogy with Rayleigh-Debye bands, but having the customary cut replaced by a factor of the form exp [−(ω/ω₀)²] whose physical meaning is that only oscillations having an amplitude larger than a minimal value appear as travelling waves. These bands come into evidence when the spectrum of the local oscillations is subtracted from the harmonic spectrum. The lower frequency band is quite small (area about 2% of the total area of the spectrum) and suggests the existence of transverse waves (in the field of 10¹² Hz.)

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Riassunto Sulla base dei risultati ottenuti con metodi di dinamica molecolare applicati da Rahman al caso dell’argon liquido, si mostra empiricamente che lo spettro armonico dei moti atomici in questo liquido si può interpretare come somma di due contributi. Uno spettro di frequenza ?preliminare? ottenuto considerando tutti i possibili moti di un atomo nel campo dei suoi vicini piú prossimi, debitamente transformato per tener conto della brevissima durata delle singole oscillazioni, costituisce uno dei contributi, interpretabile come sovrapposizione disordinata di ?oscillazioni locali?. L’altro contributo, interpretabile come sovrapposizione di onde viaggianti, risulta formato da due bande aventi una certa analogia con le bande di Rayleigh-Debye nelle quali però l’abituale taglio discontinuon è sostituito da un fattore exp [−(ω/ω₀)²] il cui significato fisico è che soltanto oscillazioni con un’ampiezza superiore ad un minimo (legato al valore di ω₀) appaiono come onde viaggianti. Queste bande di onde viaggianti si evidenziano quando lo spettro delle oscillazioni locali è sottratto dallo spettro atomico. La banda di frequenza minore è molto piccola (area di circa il 2% dell’area totale dello spettro) e suggerisce l’esistenza di onde trasversali (nel campo di 10¹² Hz).

     

Electrohydrodynamic stability of a fluid layer. Effect of a tangential periodic field

Summary The electrohydrodynamic stability of a fluid layer influenced by a periodic tangential electric field is studied. The model allows for general forms of deformations of the interface. Two simultaneous ordinary differential equations of Mathieu type are obtained. The coupled equations are solved by the method of multiple-scale perturbations for small electric-field amplitude and stability conditions are discussed. It is found that the tangential field has a stabilizing effect except at resonance points. Graphs are drawn to illustrate the resonance regions in a parameter space. The tangential periodic field cannot stabilize a system which is unstable under a constant electric field.

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Riassunto Si studia la stabilità elettrodinamica di una strato fluido influenzato da un campo elettrico tangente periodico. II modello tien conto delle forme generali di deformazioni dell’interfaccia. Si ottengono due equazioni simultanee differenziali ordinarie del tipo di Mathieu. Le equazioni accoppiate sono risolte col metodo delle perturbazioni su scala multipla per piccola ampiezza di campo, elettrico e si dicutono le condizioni di stabilità. Si è trovato che il campo tangente, ha un effetto stabilizzante eccetto nei punti di risonanza. I grafici sono fatti per illustrare le regioni di risonanza in uno spazio di parametri. Il campo periodico tangente non può stabilizzare un, sistema che è instabile in un campo elettrico costante.

     

Some effects of elastic prestress within the Earth

Summary A dynamical theory, regarding the superposition of small deformations upon large ones, is applied to the study of the prestress effects in an isotropic medium. The primary configuration is in a dynamic state and no assumption is made regarding the smallness of time derivatives of the displacement field. In this framework, a reciprocity theorem is derived and the representation theorem for the displacement field is obtained in terms of the Green's function. Body force equivalents are derived in terms of the discontinuity of the displacement across the fault surface. The ray theory is briefly reviewed and applied to the study of seismic-wave propagation in homogeneous isotropic media. The prestressed configuration in proximity of the fault surface is treated as a perturbation on seismic waves and its effects are found to be of first order in the perturbation at the origin. The wave front equation and the nodal-surface equation for compressional waves are derived and both are found to suffer significant changes due to the perturbation.

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Riassunto Ci si serve di una teoria dinamica della sovrapposizione di piccole deformazioni su deformazioni grandi per studiare gli effetti del presforzo in un mezzo isotropo. La configurazione primarie è in uno stato dinamico e non si fa alcuna ipotesi sul valore della derivata temporale del campo degli spostamenti. In questo ambito si ottiene il teorema di reciprocità ed il teorema di rappresentazione per il campo degli spostamenti in termini della funzione di Green. Si ottengono le forze di massa equivalenti in funzione della discontinuità dello spostamento attraverso la superficie di faglia. Si passa brevemente in rassegna la teoria, dei raggi e si applica allo studio della propagazione di onde sismiche in mezzi isotropi ed omogenei. La configurazione presforzata in prossimità della superficie di faglia è trattata come una perturbazione sulle onde sismiche e si trova che i suoi effetti sono del primo ordine nella perturbazione all'origine. Si ottengono l'equazioni per i fronti d'onda e per le superfici nodali nel caso delle onde di compressione e si trova che entrambe subiscono variazioni significative dovute alla perturbazione.

     

Confronto critico tra kriging e analisi oggettiva

Riassunto Per la ricostruzione e la rappresentazione grafica di grandezze ambientali si fa spesso ricorso alla mappatura di isolinee. Per questo sono richiesti degli efficienti strumenti di interpolazione in grado di descrivere in modo obbiettivo e corretto il fenomeno in esame. In questo contesto la tecnica di interpolazione stocastica basata sulla teoria delKrigeage, applicata per lo più a fenomeni geologici in generale e idrologici, rappresenta un valido strumento automatico capace di produrre le mappe delle variabili in studio e del relativo intervallo di confidenza di ricostruzione. Analogo modello interpolativo è quello chiamato analisi oggettiva e prevalentemente adottato in campo metereologico-oceanografico. Entrambi i metodi ricostruiscono in modo obbiettivo le variabili in esame basandosi su due ipotesi statistiche: la convarianza dei dati osservati (variogramma) e il ?trend? dell'evento. Vengono qui confrontate le due tecniche, sia nel loro sviluppo teorico che nell'applicazione a due tipi di diversa informazione sperimentale (geologica ed oceanografica). Dall'esame complessivo che viene effettuato si conclude che i due metodi sono sostanzialmente identici. L'analisi oggettiva presenta comunque maggior generalità in quanto può essere applicata a campi dipendenti dal tempo.

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Summary Equicontour-line maps are often used in the reconstruction and in the graphic display of environmental phenomena. Effective and reliable interpolator tools are required to do this in the best objective manner. The stochastic-interpolation procedure based on the kriging technique satisfied this requirement and it is mostly applied to geological and hydrological problems. Along with the equicontour-plot map, the map of the standard deviation σ is given and provides the degree of reliability of the variable field reconstructed. A similar interpolation procedure, commonly used in meteorological-oceanographical fields, is called objective analysis. Both methods objectively reproduce the event under study, based upon two principal statistical hypotheses: the covariance of experimental data (variogram) and the trend of the occurrence. In this paper the two techniques are compared, either in their theoretical development, or in their application to the two different experimental data (geological and oceanographic). From the discussion which follows it can be concluded that the two methods are substantially identical. The objective analysis shows however more generality because it could be applied to time-dependent fields.

Lavoro eseguito nell'ambito del Progetto ?Sistema Lagunare Veneziano?.     

Local air circulations over a complex coastal site: a comparison among field surveys, hydraulic-and mathematical-model data

Summary The local air circulations over the La Spezia complex coastal site have been studied 1) with a series of field surveys; 2) by means of a scale model in the hydrodynamic channel and 3) by applying a Gaussian mathematical model. We present the conclusions of a comparison among the data of the three independent and complementary methods, relative to their respective degrees of confidence and completeness both for aerology and pollution behaviour. The main results are the following: 1) the hydraulic and mathematical models give fairly concording previsions, 2) the first one of them showed to be a powerful technique in planning studies of complex sites.

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Riassunto Sono state studiate le circolazioni atmosferiche locali sul sito costiero complesso di La Spezia 1) con una serie di campagne sperimentali, 2) mediante simulazione fisica su modello in vena idraulica e 3) con l'applicazione di un modello matematico gaussiano. Sono qui presentati e discussi i risultati del confronto fra i dati forniti da questi metodi di indagine indipendenti e complementari in termini digrado di attendibilità e di completezza, sia per l'aerologia del sito sia per il comportamento in esso degli inquinanti. Ne risulta essenzialmente che 1) i modelli idraulico e matematico forniscono previsioni generalmente ben concordanti, 2)il primo può essere proficuamente utilizzato per studi riguardanti siti complessi.

     

Implications of the dilatancy-fluid diffusion theory for aftershock sequences

Summery The dilatancy-fluid diffusion (DFD) theory of the seismic mechanism, derived from studies of rock mechanics, describes the geophysical conditions for faulting in terms of two fundamental parameters: deviatoric stress and pore pressure. The latter allowed the time variable to be included, through a diffusive equation, in the theory of the seismic mechanism. The stress field in proximity of a slipped fault surface is here considered in some detail and its influence on dilatancy and fluid pressure is exploited in order to test the capability of the DFD theory of explaining the evolution in time and space of aftershock phenomena.

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Riassunto La teoria della dilatanza-diffusione fluida (DFD) del meccanismo sismico, ottenuta da studi di meccanica delle rocce, descrive le condizioni geofisiche per la creazione di una faglia attiva in termini di due parametri fondamentali: lo sforzo deviatorico e la pressione nei pori dovuta al fluido. Quest'ultima ha permesso di inserire, attraverso l'equazione di diffusione, il tempo come variabile nella teoria del meccanismo sismico. Si considera qui in dettaglio il campo di sforzo in prossimità della faglia dopo che si è verificato lo scivolamento, e la sua influenza sulla dilatanza e sulla pressione del fluido è analizzata per verificare la capacità della teoria DFD di spiegare l'evoluzione spazio-temporale degli aftershock.

     

Phenomenological models for nitrogen transport in tissues

Summary Transfer mechanisms and critical pressures are essential elements in decompression calculations and staged procedures. By coupling a multitissue transfer model to fitted critical pressures, decompression data can be synthesized for rapid numerical implementation in applications. Parametric fits to the critical nitrogen pressures are generated for the six tissue compartments (5, 10, 20, 40, 80, 120 min) at seal-evel with both linear and constant-pressure ratio extrapolations to altitude conveniently effected with the barometer equation. The macroscopic model used to transfer nitrogen in tissues is described and functional forms of the fit equations are motivated. Accurate exponential representations for mantle pressures and the well-known Cross altitude factors are also generated. Fitted critical tensions vary inversely as the approximate fourth root of the tissue half-life and increase linearly with depth. Air mantle pressures decrease exponentially with altitude and inverse temperature. Using bounce dive constraints, a set of single-tissue decay coefficients, which increase logarithmically with depth, are extracted from depth-dependent decompression criteria and contrasted with corresponding multitissue decay parameters. Bend statistics and a decompression titration experiment, which predicts decreasing critical ratios at depth, are discussed. Overlapping predictions of the models and correlations with experiment are identified.

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Riassunto I meccanismi di trasferimento e le pressioni critiche sono elementi essenziali nei calcoli della decompressione e nelle procedure a stadi. Accoppiando un modello di trasferimento a molti tessuti e pressioni critiche adattate, i dati di decompressione possono essere sintetizzati per un rapido incremento numerico nelle applicazioni. Approssimazioni parametriche alle pressioni critiche dell'azoto sono generate per sei componenti del tessuto (5, 10, 20, 40, 80, 120 min) a livello del mare con estrapolazioni sia lineari che a pressione costante del rapporto ad un'altitudine convenientemente ottenuta con l'equazione barometro. Si descrive il modello macroscopico per trasferire azoto nei tessuti e si forniscono le motivazioni delle forme funzionali delle equazioni di approssimazione. Sono anche prodotte accurate rappresentazioni esponenziali per pressioni mantello ed i ben noti fattori di altitudine di Cross. Le tensioni critiche approssimate variano inversamente come la radice quarta approssimata della vita media del tessuto ed aumentano in maniera lineare con la profondità. Le pressioni del mantello d'aria diminuiscono esponenzialmente con l'altitudine e la temperatura inverse. Usando costanti di immersione di rimbalzo, un gruppo di coefficienti di decadimento di singoli tessuti, che aumentano logaritmicamente con la profondità, è estratto dai criteri di decompressione dipendenti dalla profondità ed è in contrasto con il parametro di decadimento a molti tessuti. La statistica dei piegamenti ed un esperimento di titolazione della decompressione, che prevede rapporti critici decrescenti in profondità, sono discussi. Si identificano le previsioni sovrapposte dei modelli e correlazioni con l'esperimento.

     

Computation of impurity Green’s functions in the tight-binding scheme

Summary A general method to calculate electronic Green’s functions in the tight-binding scheme is presented. The integrations are systematically reduced to the irreducible volume of the first Brillouin zone, so that a very short time is necessary for the computer’s work. The importance of symmetry planes, lines and points is stressed.

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Riassunto Si presenta un metodo generale per il calcolo delle funzioni di Green elettroniche nell’approssimazione degli elettroni fortemente legati. Le integrazioni sono sistematicamente ridotte al volume irriducibile della prima zona di Brillouin, in modo da ridurre notevolmente il tempo di calcolo. Si mette in risalto l’importanza di piani, linee e punti di simmetria.

     

Decrease in frequency of maximum far-infra-red power absorption of polar fluids with temperature

Summary It is shown how the inherent nonlinearity of the equations of motion of coupled dipoles qualitatively explains a number of features of the observed far-infra-red spectrum of polar fluids. These include the almost linear increasing temperature and the temperature independence of the band width.

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Riassunto Si mostra come l'inerente non linearità delle equazioni di moto di dipoli accoppiati spiega qualitativamente un numero di comportamenti dello spettro osservato nel lontano infrarosso di fluidi polari. Questi includono il decremento quasi lineare della posizione del picco del coefficiente di assorbimento di potenza FIR con l'aumento della temperatura e l'indipendenza della temperatura dell'ampiezza di banda.

     

Experimental validation of a simulation code to describe the building thermal behaviour

Summary Room temperature trends have been measured in a small apartment in different climatic conditions. The results are compared with those evaluated through a recently reported simulation procedure which treats the building analytically by network theory.

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Riassunto Sono stati misurati gli andamenti della temperatura interna di un piccolo appartmento in varie condizioni meteorologiche. I valori cosí ottenuti sono stati confrontati con quelli previsti mediante un metodo di simulazione recentemente presentato in letteratura e che si basa su una trattazione analitica dell'edificio attraverso la teoria delle reti.

     

Thermally averaged orbital diamagnetism of a localized wigner oscillator

Summary Electron crystallization due to sufficiently strong Coulomb repulsions leads to a model of electrons oscillating about lattice sites in harmonic potentials. We have studied the orbital diamagnetism of such a localized Wigner oscillator in an applied magnetic field of arbitrary strength. The two contributions from orbital angular momentum and from Langevin-Pauli behaviour are separately calculated using Feynman's theorem. Possible relevance to the melting curve of the Wigner crystals in a magnetic field is pointed out.

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Riassunto La localizzazione di elettroni per effetto di repulsioni coulombiane sufficientemente forti porta ad un modello di elettroni che oscillano attorno a siti reticolari in potenziali armonici. Si studia il diamagnetismo orbitale di un siffatto oscillatore localizzato di Wigner in campo magnetico d'intensità arbitraria. Il contributo dovuto al momento angolare orbitale e quello di Langevin-Pauli sono calcolati separatamente mediante il teorema di Feynman. Si discute la possibile connessione dei risultati con il problema della curva di fusione del cristallo di Wigner in campo magnetico.

     

Stochastic modelling of solar-radiation data

Summary Daily global solar-radiation sequences are studied for Italy. We show that the experimental data can be described as a first-order autoregressive stochastic process independent of locality or season: the only climatic information needed is the monthly average of the clearness index. We also show that the clearness index sequences can be transformed in sequences with normal distribution but with the same autocorrelation properties; it is then easy to construct synthetic sequences of radiation data with the same statistical properties as the real data, useful for performance prediction of solar systems.

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Riassunto Si analizzano le serie temporali dei valori giornalieriK _T (rapporto tra la radiazione solare globale su superficie orizzontale e la radiazione extra-atmosferica) per il territorio italiano. Si dimostra che i dati possono essere descritti con processi stocastici autoregressivi del primo ordine indipendentemente dalla località o stagione: la sola informazione necessaria è il valore medio mensile dei rapportiK _T . Si dimostra inoltre che le successioni dei valoriK _T possono essere trasformate in successioni con funzione di distribuzione normale e con le stesse caratteristiche statistiche di autocorrelazione dei dati originari; in tal modo è poi possibile costruire successioni di dati di radiazione, di lunghezza pari al numero di giorni in un mese e con le stesse proprietà statistiche dei dati sperimentali, utili per il calcolo delle prestazioni di sistemi solari.

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The steady-state toroidal magnetized plasma «thorello» for basic plasma physics research

Summary Thorello is a steady-state toroidal magnetized plasma suitable for basic plasma physics experiments. The discharge is produced in hydrogen by hot-filament electron emission and acceleration by a bias. Electron temperature and density have been evaluated by electrostatic probes. Excitation and detection by an interferometric method of electrostatic ion cyclotron waves (ESICW) have permitted the evaluation of ion temperature.

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Riassunto Thorello è un plasma magnetizzato stazionario particolarmente adatto per esperimenti di fisica del plasma di base. La scarica è prodotta in idrogeno per mezzo di elettroni emessi da un filamento caldo ed accelerati da una differenza di potenziale. La temperatura e la densità elettronica sono state valutate per mezzo di sonde elettrostatiche. La temperatura ionica è stata ricavata mediante un metodo interferometrico basato sull’eccitazione e la rilevazione di onde elettrostatiche ioniche di ciclotrone (ESICW).

     

Spatial and temporal plasma inhomogeneity effects on the luminescence of highly excited GaAs/AlGaAs multiple quantum well structures

Summary The effects on the luminescence lineshape of the spatial and temporal inhomogeneities of the electron-hole plasma generated by strong laser pulses in GaAs/AlGaAs multiple quantum well structures are experimentally investigated. It is found that inhomogeneities strongly affect the luminescence spectra and must be taken into account for a correct interpretation of the experimental data. The lineshape of the luminescence spectra is analysed using a statistical model that includes, in a simple way, the spatial and temporal inhomogeneities of the laser pulses used for excitation. A fair agreement is obtained with the experimental data; at the same time the values of the fit parameters turn out to be rather sensitive to the model assumed for describing the inhomogeneities. Therefore, caution has to be used when inferring plasma properties, such as the carrier density and temperature, from a lineshape analysis.

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Riassunto Si presenta, in questo lavoro, uno studio sperimentale degli effetti delle disomogeneità spaziali e temporali nei plasmi di elettroni e lacune generati da impulsi laser potenti in strutture a buche quantiche di GaAs/AlGaAs. Si trova che tali disomogeneità modificano fortemente gli spettri di fotoluminescenza e devono quindi essere considerate per una corretta interpretazione dei dati sperimentali. La forma di riga degli spettri di luminescenza viene analizzata mediante un modello statistico che include, in modo semplice, le disomogeneità spaziali e temporali degli impulsi laser usati per l’eccitazione. Si ottiene un accordo soddisfacente con i dati sperimentali e si trova che i valori dei parametri ottenuti dal fit dipendono in modo sensibile dal modello assunto per la descrizione delle disomogeneità. Grande cautela deve essere quindi usata nel dedurre le proprietà del plasma fotogenerato a partire da una analisi delle forme di riga.