Effect of temperature on the photophysics of rhodamine 101 in a polar solvent

The absorption and emission properties of rhodamine 101 in polar, aprotic propionitrile-butyronitrile (4:5 v/v) solvent have been investigated. The equilibrium between the neutral zwitterionic and lactonic (colourless) forms is strongly affected by the temperature in the range 293–144 K. In dilute solution (1.12×10⁻⁵M), at room temperature the lactonic form is 98%, while at 144 K the zwitterionic form predominates, being 79%. These findings are discussed in terms of differential stabilization of the lactonic and zwitterionic forms through non-specific solute-solvent interactions involving the COO⁻¹ group.     

Theoretical study of the interaction between sodium ion and a cyclopeptidic tubular structure

DFT calculations have been carried out to describe the pathway of a sodium ion along the stacking direction of a tubular structure set up by five cyclopeptidic units, which can be considered a suitable model of a hollow tubular structure of indefinite length. A lattice of points inside the tubular structure is defined and the DFT interaction energy values with a sodium ion are obtained. The data allow predicting a zigzag path of the ion inside the hosting structure.     

On the similarity solutions of the KdV equation with variable coefficients

In this paper we apply the similarity methods to a modified Korteweg-deVries equation containing an arbitrary function of time which describes the inhomogeneity effects. Some classes of functional forms for this arbitrary function are characterized and the related similarity solutions are determined.     

Existence of the Optimum in Shallow Lake Type Models with Hysteresis Effect

Journal of Optimization Theory and Applications - Pollution management models of Shallow Lake type identify a well-known class of infinite horizon optimal control problems, characterized by the...     

A convolutional neural network approach to calibrating the rotation axis for X‐ray computed tomography

This paper presents an algorithm to calibrate the center‐of‐rotation for X‐ray tomography by using a machine learning approach, the Convolutional Neural Network (CNN). The algorithm shows excellent accuracy from the evaluation of synthetic data with various noise ratios. It is further validated with experimental data of four different shale samples measured at the Advanced Photon Source and at the Swiss Light Source. The results are as good as those determined by visual inspection and show better robustness than conventional methods. CNN has also great potential for reducing or removing other artifacts caused by instrument instability, detector non‐linearity, etc. An open‐source toolbox, which integrates the CNN methods described in this paper, is freely available through GitHub at tomography/xlearn and can be easily integrated into existing computational pipelines available at various synchrotron facilities. Source code, documentation and information on how to contribute are also provided.     

High-Frequency Gravitational Waves in Electromagnetic Waveguides

The interaction between a very-high-frequency gravitational wave (VHFGW) and an electromagnetic wave (EMW) in a rectangular waveguide is discussed in the weak field limit. The background EMW is assumed to be initially in the TE₁₀ mode along the waveguide. It is then shown that a VHFGW, having the same frequency and direction of propagation of the EMW, induces through the waveguide a TE mode with a frequency doubled when compared to the original EMW frequency. In that respect, the GW acts similar to a non-linear medium, giving rise to a Second Harmonic Generation (SHG) effect.     

Fondamenti della geometria sulle varietà algebriche

Sunto Vengono qui continuaté le ricerche dell'Autore, dal 1909 in poi, intorno alla geometria sopra una varietà algebrica del corpo complesso e si costruisce in particolare una esauriente teoria delle irregolarità della varietà, fondata sia sopra una loro definizione geometrico-topologica, come sopra una loro definizione trascendente, stabilendosi inoltre l'equivalenza delle definizioni. A Giovanni Sansone nel suo 70^mo compleanno. Questa Memoria, preparata in occasione del giubileo scientifico del CollegaGiovanni Sansone, ed a lui dedicata, vuole anzitutto attestare la mia, anzi la nostra gratitudine, verso chi mi è stato efficientissimo Condirettore per tanti anni, fin da quando cioè, per una deplorevole disposizione, restai solo nel Comitato Scientifico degli ? Annali ?, divenendone automaticamente, senza mia volontà, unico Direttore. Il Prof.Sansone fu il primo, in ordine di tempo, che scelsi per associarlo a me nella Direzione dell'antico e celebrato periodico. Con lui, a nostra volta, scegliemmo d'accordo, a mano a mano, per successive cooptazioni, gli altri Colleghi. All'abilità e alla solerzia tecnico-organizzativa di lui, siamo quasi interamente debitori dell'odierno prestigio e dell'attuale diffusione del nostro Periodico, oggi patrimonio prezioso, materiale e morale, della matematica italiana. La Memoria è stata preannunciata da una I Nota riassuntiva, contenente però quasi tutto l'essenziale, pubblicata nei Rendiconti dell'Accademia Nazionale dei Lincei, seduta del 9 maggio 1959, e da una II Nota pubblicata nei Rendiconti della stessa Accademia, seduta del 14 settembre 1959. I fondamenti della parte più moderna della geometria sopra una varietà (dell'ordinario corpo complesso) i cui inizi spettano, come ben si sa, aNoether, furon posti in luce dalle seguenti Memorie dall'A. e da quelle di altri, con esse più o meno immediatamente collegate. Citazioni più circostanziate trovansi nelle Memorie cui alludiamo dell'A., e cioè:Fondamenti per la geometria sulle varietà algebriche: I contributo, Rend. del Circolo Matematico di Palermo, 1909. —Fondamenti per la geometria sulle varietà algebriche: II Contributo, Annali di Matematica, 1951. —Fondamenti per la geometria sulle varietà algebriche: III Contributo, Annali di Matematica, 1956. Ivi son richiamate anche le Note preliminari dei Comptes Rendus, 1955, 1956, sulle forme differenziali di 1^a specie. —Fondamenti per la geometria sulle varietà algebriche: IV Contributo. La teoria delle irregolarità delle varietà algebriche, Rend. Acc. Naz. dei Lincei, 1956. —Fondamenti per la geometria sulle varietà algebriche: V Contributo. Ancora sulla teoria delle irregolarità, Memorie dall'Accademia Nazionale dei XL, 1957–58. I risultati della presente Memoria potranno essere confrontati con quelli conseguiti daE. Marchionna nell'Appendice ch'egli, aderendo alla mia richiesta, ha aggiunte alla fine del mio Trattato citato nella nota (²) a piè della pag. 3 della presente Memoria (precisamente l'Appendice diMarchionna va da pag. 395 in poi). Il Trattato ha potuto essere completamente stampato, mercè la solerte cooperazione di lui, sia pel coordinamento d'una parte della materia, come per la correzione d'una buona metà delle bozze del volume, ch'egli ha preso in consegna quando il dattiloscritto non era neppure composto tipograficamente per intero. Per tutto ciò rinnovo qui al Prof.Marchionna l'espressione della mia viva gratitudine, alla quale si associeranno di certo quanti troveranno nel volume qualcosa di utile pei progressi della geometria algebrica, sia nel dominio classico, come in quello astratto. A proposito dei risultati contenuti nell'Appendice IV, devo ricordare che la relazione fra la somma dalle due ultime irregolarità diV _d, la deficienza del sistema canonico parziale staccato sopra una ipersuperficieE elementare, dal proprio sistema aggiunto |E' |, nonchè la sovrabbondanza del sistema |E' | viene conseguita pure per via algebrico-geometrica, diversa da quella qui esposta, nella pag. 429 dell'Appendice predetta e precedentemente nel lavoro diMarchionna Sul teorema di Riemann-Roch, ecc. (Nota III), Lincei, 1958, p. 673. Una delle vie indicate daMarchionna, onde pervenire alla relazione cui s'allude, presuppone tuttavia, in un secondo tempo, il teorema (diKodaira) di regolarità dell'aggiunto. Questosecondo modo di deduzione permette di ottenere più rapidamente il risultato, ed ha il vantaggio di conseguirlo più in generale, in relazione ad una generica ipersuperficieA non singolare, tracciata sopra unaV _d, priva di punti multipli; mentre qui (come nella Nota lincea preventiva) c'interessa di conseguire la relazione, di cui al successivo n. 2, con una dimostrazione del tutto autonoma. nel quadro della geometria algebrica classica, in quanto sopra la relazione cui si allude, noi vogliamo dipoi poggiare la deduzione di parecchie altre proprietà, stabilite daKodaira con mezzi di analisi, che si allontanano molto dal quadro predetto. Di ciò diremo più ampiamente nella presente Memoria e nelle Memorie che continueranno la presente.     

Numerical calculation of cutoff frequencies of optical fibers by a variational technique

A numerical method for calculating cutoff frequencies of modes of weakly guiding optical fibers is described. Starting from a properly constructed field representation, the method follows a variational approach to obtain an eigenvalue problem for the cutoff frequencies which can be easily solved by a standard numerical routine. The field representation uses an expansion in terms of the Laguerre–Gauss functions in the fiber core and limiting form for small arguments of modified Bessel functions in the fiber cladding. Fibers with power-law refractive index profiles and fibers with a profile showing a dip on the axis are analyzed. Results obtained for modes of arbitrary order (both azimuthal and radial) show that our method is very efficient and accurate.     

A semi-analytical finite element formulation for modeling stress wave propagation in axisymmetric damped waveguides

A semi-analytical finite element (SAFE) method is presented for analyzing the wave propagation in viscoelastic axisymmetric waveguides. The approach extends a recent study presented by the authors, in which the general SAFE method was extended to account for material damping. The formulation presented in this paper uses the cylindrical coordinates to reduce the finite element discretization over the waveguide cross-section to a mono-dimensional mesh. The algorithm is validated by comparing the dispersion results with viscoelastic cases for which a Superposition of Partial Bulk Waves solution is known. The formulation accurately predicts dispersion properties and does not show any missing root. Applications to viscoelastic axisymmetric waveguides with varying mechanical and geometrical properties are presented.