Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

12.06 Акустическая голография и томография

 

Евтухов С.Н. Томография термоакустических свойств среды и акустического нелинейного параметра (2007)

Проведено исследование задачи корреляционной термоакустической томографии.; Показано, что предложенная внешняя анизотропная акустическая подсветка позволяет осуществить многопараметрическую характеризацию акустической среды; В рамках корреляционной томографии предложена схема, использующая предварительную фокусировку акустических полей вогнутыми зеркалами. Предложен метод томографирования распределения акустического нелинейного параметра на основании эффекта нелинейного взаимного рассеяния широкополосных кодированных первичных полей, в которых рассеянные поля регистрируются малоэлементной антенной системой. Проведено исследование информационных возможностей данного метода; Выполнены модельные численные и физические эксперименты по восстановлению картины распределения нелинейного параметра в тестовых объектах, в том числе, биологического происхождения. Осуществлено расширение метода, основанное на частотно-временной фильтрации первичных данных, с целью селекции движущихся рассеивателей и определения их скорости.

Томография термоакустических свойств среды и акустического нелинейного параметра (2007) | Рубрики: 06.18 12.06

 

Субочев П.В. Развитие методов пассивной акустической термотомографии и акустояркостного мониторинга (2010)

Показано, что пренебрежение частотной зависимостью коэффициента акустического поглощения может приводить к существенному (свыше 1 градуса) смещению оценки измерения температуры при решении обратной задачи акустической термометрии. На основе теории гидродинамических флуктуаций получено интегральное уравнение, связывающее измеряемую акустотермографом яркостную температуру с одномерным профилем температуры излучающей среды. Реализован принцип многочастотной акустической термотомографии за счет разбиения исходного частотного диапазона акустического датчика на три частотных поддиапазона и применения численного алгоритма, осуществляющего восстановление температурного профиля по данным многочастотного зондирования на классе монотонных функций. Показано, что использование при многочастотной акустотермометрии нескольких независимых датчиков большого волнового размера позволяет восстанавливать трехмерные распределения температуры, монотонные вдоль направления зондирования. Проведены физические эксперименты по измерению приращений внутренней температуры при лазерной гипертермии злокачественных заболеваний лабораторных животных. Проведен анализ применимости различных типов акустических френелевских линз в качестве антенных систем при акустояркостной термометрии биологических тканей. Исследованы возможности использования метода акустотермометрии для обнаружения оптических неоднородностей.

Развитие методов пассивной акустической термотомографии и акустояркостного мониторинга (2010) | Рубрики: 06.18 12.06

 

Хилько А.А. Исследование особенностей построения томографических изображений с помощью высокочастотных гидроакустических полей в океанической среде (2009)

Содержание: Построение томографического изображения пространственно 13 локализованной неоднородности с помощью высокочастотных гидроакустических полей в океанической среде; Исследование особенностей рассеяния высокочастотных импульсов на 53 телах в океанических волноводах; Формирование высокочастотной поверхностной реверберации в рефракционном плоскослоистом волноводе при моностатической и бистатической схеме наблюдения; Томографическое наблюдение тел в рефракционных плоскослоистых волноводах приемными решетками при подсветке фокусированным акустическим полем; Экспериментальное исследование рассеяния высокочастотных гидроакустических импульсных сигналов на телах в мелком море.

Исследование особенностей построения томографических изображений с помощью высокочастотных гидроакустических полей в океанической среде (2009) | Рубрики: 07.18 12.06

 

Бельчихина А.В., Кажан А.В. «Особенности использования гибридных расчетных сеток при решении задач внешней аэродинамики» XXIII Научно-техническая конференция по аэродинамике, п. Володарского Московской обл., 1–2 марта 2012 г., с. 31-32 (2012)

XXIII Научно-техническая конференция по аэродинамике, п. Володарского Московской обл., 1–2 марта 2012 г., с. 31-32 (2012) | Рубрики: 08.14 12.06

 

Родионов М.А. «Аппаратное обеспечение приема и передачи сигналов по радиоканалу при проведении томографических экспериментов» Молодежь. Наука. Инновации: Сборник докладов 58 Международной молодежной научно-технической конференции, Владивосток, 24–25 нояб., 2010. Т. 1, с. 183-185 (2010)

В последние годы особое внимание уделяется развитию методов акустической томографии и передачи информации по гидроакустическому каналу. На сегодняшний день использование этих методов актуально и востребовано, так как во всех областях знаний и промышленности, связанных с океаном, используются приборы, основанные на акустических методах. В 2009г. группа студентов принимала участие в экспедиции на морском гидрофизическом полигоне ТОИ ДВО РАН в районе бухты Витязь с целью отработки методики и оптимизации параметров измерительной системы определения взаимного местоположения радиогидроакустических буев (РГБ) при использовании поля РГБ для томографических исследований на шельфовой зоне океана. Для проведения экспериментальных исследований была разработана сложная система, использующая поле дрейфующих радиогидроакустических буев (РГБ) и стационарно установленного или дрейфующего излучателя (излучателей). При этом возникает задача определения взаимного местоположения гидрофонов РГБ в каждый момент времени, так как от расположения гидрофонов буев зависят акустические характеристики принятых сигналов, которые в свою очередь, отражают изменчивость гидрофизических параметров среды. Разработанная система может работать параллельно в двух режимах – в режиме регистрации прямых зондирующих сигналов и режиме позиционирования. Рабочие режимы разнесены в частотном диапазоне, причем для позиционирования выбран значительно более высокий диапазон частот от 6 кГц до 8 кГц. Запись принятых сигналов осуществлялась по 5 каналам платой L-780 фирмы L-Card программой L-Graph cо следующими параметрами: частота АЦП 398,530 кГц; межкадровая задержка 0,030111 мс; частота канала 24,908 кГц. Применение данной измерительной системы требует отлаженного процесса передачи принятых гидрофонами РГБ акустических сигналов по радиоканалу для ввода, регистрации, записи и первичной обработки данных. Оценивались эффективность применения М-последовательностей различной сложности, точность метода по определению временных задержек прихода сигнала и относительных координат. Уточнялся уровень надежности приема по радиоканалу при максимально возможной удаленности источника от приемной антенны в различных условиях.

Молодежь. Наука. Инновации: Сборник докладов 58 Международной молодежной научно-технической конференции, Владивосток, 24–25 нояб., 2010. Т. 1, с. 183-185 (2010) | Рубрика: 12.06

 

Шмелев А.А. Акустическая томография распределения нелинейных параметров рассеивателя на основе эффектов третьего порядка (2011)

Представлены разработка и создание томографические системы, основанной на нелинейном акустическом эффекте взаимодействия трех неколлинеарных кодированных первичных волн, способной восстановить пространственное распределение количественных значений нелинейных акустических параметров исследуемых объектов. В числе основных результатов: Проведен детальный теоретический анализ нелинейных акустических эффектов третьего порядка, рассмотрен процесс взаимодействия трех волн в нелинейной среде, в результате которого происходит рождение рассеянных комбинационных волн третьего порядка; Предложена схема томографии нелинейных акустических параметров, основанная на эффекте нелинейного взаимодействия трех первичных волн; Предложена зеркальная система, состоящая из двух соосных конических акустических зеркал, позволяющая преобразовать фронт волны от цилиндрического излучателя в однородный квазиплоский пучок большой апертуры; Построен прототип томографической системы на основе предложенной схемы. Проведены первые физические эксперименты по восстановлению различных объектов, в том числе биологических. Полученные результаты доказывают возможность использования нелинейных акустических эффектов третьего порядка для целей медицинской томографии.

Акустическая томография распределения нелинейных параметров рассеивателя на основе эффектов третьего порядка (2011) | Рубрика: 12.06

 

Цысарь С.А. Методы Фурье-акустики и ультразвуковой томографии для исследования пьезоэлектрических излучателей и их полей в жидкостях и гелеобразных средах (2011)

Разработан алгоритм для нахождения распределений акустического давления и колебательной скорости на поверхности цилиндрических ультразвуковых преобразователей в жидкостях методами фурье-акустики и интеграла Рэлея путем измерения акустического давления в дискретном наборе точек на замкнутой цилиндрической поверхности, расположенной соосно с источником. На основе численной модели показано, что в рамках фурье-акустики для цилиндрической геометрии влияние неоднородных волн существенно даже на расстояниях много больших длины волны, что позволяет использовать эти волны для улучшения разрешающей способности в угловом направлении. Предложен метод объемной акустической голографии, позволяющий проводить локализацию объемных рассеивателей в жидкостях путем регистрации рассеянных на объектах акустических полей, создаваемых пьезоэлектрическими излучателями. Разработана методика акустической томографии для определения температуры в и гелеобразных средах в области фокуса греющего ультразвукового излучателя по задержке ультразвукового импульса, пересекающего нагретую область в поперечном направлении, позволяющая определить профиль температуры в условиях аксиальной симметрии нагретой области. Разработана теоретическая модель и создан численный алгоритм, позволяющий исследовать влияние дифракционных эффектов при прохождении диагностического импульса через тепловую неоднородность и определять точность томографического метода акустической термометрии.

Методы Фурье-акустики и ультразвуковой томографии для исследования пьезоэлектрических излучателей и их полей в жидкостях и гелеобразных средах (2011) | Рубрики: 04.11 12.06