Рочев А.М., Микушев В.М., Чарная Е.В., Нефёдов Д.Ю., Заговорич А.Д. «Эффективность спин-фононной связи в условиях насыщения сигнала ЯМР» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 68 (2024)

Эффективность взаимодействия тепловых фононов с ядерными спинами определяет скорость спин-решеточной релаксации ядер. Представлены результаты по снижению эффективности спин-фононной связи через подавление вклада парамагнитных центров в релаксацию квадрупольных ядер. Для достижения подавления использовалось стационарное магнитное поле на ларморовской частоте. Показано, что в области отрицательной средней спиновой температуры скорость спин-решеточной релаксации для ядер ²³Na в кристалле фторида натрия при магнитном насыщении сигнала ЯМР не меняется. Существенное замедление релаксации спинов ²³Na зафиксировано в области положительной средней спиновой температуры, при этом восстановление ядерной намагниченности со временем после возмущения описывается суммой двух экспонент. Выявлено неполное подавление релаксации с участием индуцированных облучением центров окраски. Полученные результаты могут быть использованы для исследования в реальных кристаллах парамагнитных центров малых концентраций с применением стандартных методик промышленных спектрометров ядерного магнитного резонанса.

Рочев А.М., Микушев В.М., Чарная Е.В., Серов А.Ю. «Особенности разделения механизмов спин-фононного взаимодействия для ²³Na в кристалле NaF в зависимости от температуры и количества парамагнитных центров» Акустический журнал, 70, № 5, с. 672-679 (2024)

Исследована возможность изменения эффективности ядерной спин-фононной связи методами ЯМР на примере кристалла NaF в широком температурном диапазоне. Для подавления ядерной спин-решеточной релаксации, идущей с участием парамагнитных центров, использовано вместо акустического насыщения сигнала ЯМР ²³Na на удвоенной ларморовской частоте стационарное магнитное насыщение на одинарной частоте. Изучено влияние образующихся в результате гамма-облучения центров окраски и температуры на разделение механизмов спин-фононной связи. Не наблюдалось подавление примесной релаксации для дипольных ядер ¹⁹F. Показано, что предложенная методика магнитного насыщения для полного или частичного отключения примесной релаксации квадрупольных ядер может быть реализована на промышленных импульсных спектрометрах ЯМР.

Часовников Е.А. «Влияние приведенной частоты на кинематику самовозбуждающихся колебаний коническо-сферического тела при числе Маха М=1,75» Теплофизика и аэромеханика, № 3, с. 475-481 (2024)

Проведены испытания конуса с задней полусферической частью в сверхзвуковой аэродинамической трубе на установке свободных колебаний по углу тангажа при числе Маха М=1,75 при нескольких значениях момента инерции тела относительно оси вращения. Во всех испытаниях после завершения переходного процесса зафиксированы незатухающие колебания конуса с амплитудой, зависящей от приведенной частоты. Выявлено, что зависимость амплитуды незатухающих колебаний от приведенной частоты имеет выраженный резонансный характер.

Смирнов С.С., Петров С.Д., Трофимов Д.А., Чекунов И.В. «Определение координат и времени пункта по локальным радиосигналам» Труды Института прикладной астрономии РАН № 71, с. 18-25 (2024)

Работа посвящена альтернативным по отношению к глобальным навигационным спутниковым системам (ГНСС) способам определения координат и времени локального пункта. В настоящее время ГНСС являются практически безальтернативным средством определения координат и времени на транспорте и в беспилотной технике. В то же время ГНСС уязвимы к средствам радиоэлектронной борьбы (РЭБ), которые могут применяться как злоумышленниками или противниками, так и органами обеспечения правопорядка. На основе обзора существующих подходов к решению подобных проблем предложена локальная радионавигационная система, базирующаяся на компактных транспортируемых радиомаяках, которая может быть альтернативой ГНСС. Описаны преимущества подобной локальной радионавигационной системы над другими альтернативными средствами навигации. Основные преимущества заключаются в возможности быстрого развертывания и сворачивания данной системы, за счет массогабаритных характеристик маяков, обеспечивающих их ручную переноску, а также в возможности обеспечения в перспективе селективного доступа за счет быстрой смены несущей частоты по заранее оговоренному правилу. Также подобная быстрая смена частот повышает устойчивость системы к средствам РЭБ, предназначенным как для глушения сигнала, так и для его подмены. Рассмотрены общие принципы построения локальной радионавигационной системы, существующие аналоги. Основная идея заключается в использовании дальномерного псевдослучайного кода, аналогичного кодам, используемых в ГНСС. Данный подход упрощает работу, позволяя использовать уже отработанные алгоритмы. Описана реализация макета локальной радионавигационной системы на основе имеющихся на рынке доступных технических решений. Был выполнен эксперимент по определению координат движущегося объекта, приведены условия выполнения эксперимента и его результаты. На данный момент основная проблема в части аппаратного обеспечения – отсутствие встроенного хранителя времени и частоты, в дальнейшем планируется его включение в состав аппаратуры. Основной проблемой при обработке измерений с целью получения координат являются многочисленные переотражения, вызванные зданиями и деталями рельефа. Возможными решениями данной проблемы может стать использование приемных антенн, аналогичных ГНСС-антеннам с технологией Choke-ring, а также модификация программного обеспечения по обработке сигнала, которая позволит производить фильтрацию переотраженных сигналов.

Черданцев А.В., Квон А.З., Гаврилов Н.В., Ерманюк Е.В. «Захват воздуха при наклонном высокоскоростном ударе мелкой твердой сферы по поверхности жидкости» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 6, с. 113-124 (2024)

Представлены результаты исследования косого удара тяжелых твердых шариков диаметром 6 мм о невозмущенную поверхность воды с использованием метода высокоскоростной визуализации. Проведено сравнение динамики взаимодействия тела с жидкостью в случаях рикошета и погружения шарика. Установлено, что при ударах с погружением за счет столкновения краев "короны", генерируемой на границах каверны, и формирования струи, пробивающей дно каверны и увлекающей пузырьки воздуха, наблюдается интенсивный захват пузырьков воздуха в следе за телом. Изучено влияние плотности материала шариков, а также скорости и угла удара на сценарий взаимодействия шарика с жидкостью. Результаты сравнения с проведенными ранее экспериментами показывают, что уменьшение размера шарика приводит к уменьшению критического угла, а увеличение скорости удара – к его увеличению. Такое поведение не объясняется в рамках теоретических подходов, развитых ранее для случаев ударов крупных сфер, поскольку эти подходы не учитывают динамику струи жидкости, генерируемой перед телом, а также смену схемы обтекания в целом

Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «О границе неустойчивости кругового вихря со сглаженным профилем завихренности в сжимаемом газе» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 25 (2024)

Известно, что локализованный вихрь обладает двумя специфическими механизмами взаимодействия с окружающим потоком. Первый связан с генерацией вихревыми возмущениями акустического излучения, а второй представляет собой майлсовский механизм взаимодействия колебаний вихревого ядра с возмущениями в окрестности критического слоя. Эти два механизма играют важную роль в устойчивости вихревой системы, оказывая противоположный эффект на колебания дискретного спектра. Поскольку излучение звука сопровождается потерей энергии, уносимой звуковыми волнами на бесконечность, а майлсовский механизм, наоборот, сопровождается положительным потоком энергии из критического слоя, то в зависимости от знака энергии колебаний один из этих механизмов приводит к потере устойчивости, а другой к демпфированию возмущений. В настоящей работе впервые рассмотрено вихревое течение, в котором одновременно реализуются оба конкурирующих механизма, при этом рассмотрены случаи произвольных чисел Маха, которые могут реализовываться в двумерном изоэнтропическом течении. Решена задача о колебаниях 2-мерного течения с круговым вихрем со сглаженным профилем завихренности в сжимаемом газе. Для течений с малым числом Маха получено аналитическое решение задачи и показано, что дискретная мода, соответствующая кельвиновским колебаниям кругового вихря, уходит с верхнего листа римановской поверхности частоты на нефизический лист через разрез, связанный с непрерывным спектром возмущений (майлсовское демпфирование). Однако при учете сжимаемости эта мода может стать неустойчивой в зависимости от параметров системы и реализующегося в течении баланса энергии. Найдена граница области неустойчивости, и получена величина инкремента. Для течений с большим числом Маха, в том числе для сверхзвукового вихря, проведено численное исследование задачи. Получена оценка максимального значения градиента завихренности в критическом слое, для которого реализуется акустическая неустойчивость при больших числах Маха.

Копьев В.Ф., Петров А.Г., Фараносов Г.А., Чернышев С.А. «О возможности появления дипольного источника звука в безграничном течении с градиентом энтропии» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 25 (2024)

Рассмотрена динамика распределенного двумерного вихря (вихрь Ранкина) в случаях, когда на его границе существует скачок энтропии. Когда течение несжимаемое, а плотность вихря отличается от плотности внешней среды, получены характеристики собственных колебаний. Собственные моды зависят от отношения плотностей внешней среды и вихря. В классическом случае всюду постоянной плотности решение переходит в решение Кельвина, которое существует для всех n≥2. В случае появления скачка плотности на границе вихря возникает колебательное решение с n=1, которое при учете сжимаемости соответствует дипольному источнику звука.

Юдин М.А., Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «О возможности снижения шума вентилятора за счет изменения спектра ударных волн, отходящих от лопаток вентилятора» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 28 (2024)

Одним из источников шума современного двигателя является вентилятор. Особенно заметен шум вентилятора при высоких скоростях вращения, когда реализуется сверхзвуковое обтекание концов лопаток и появляется система ударных волн, распространяющаяся вверх по потоку до выхода из канала двигателя. Настоящая работа посвящена исследованию процесса распространения этой системы ударных волн. Нелинейность задачи приводит к тому, что малые изменения ударно-волновой структуры перед венцом вентилятора влекут за собой существенные отличия при удалении от него. Этот механизм может быть использован для перераспределения спектра ударных волн с целью снижения шума от данного источника.

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Фараносов Г.А., Коробов А.А. «Валидация квадрупольной модели звукового излучения турбулентной струи на основе использования многомикрофонных акустических измерений» Акустический журнал, 70, № 5, с. 710-724 (2024)

Разработана низкоуровневая модель квадрупольных источников звука в турбулентной струе в рамках метода акустической аналогии. Для оценки параметров модели и ее валидации используются многомикрофонные акустические измерения звукового излучения струи. На основе измерений, проведенных в различных зонах звукового поля, сделаны оценки размера эффективной области локализации звуковых источников и определены границы зоны доминирования квадрупольного звукового излучения над псевдозвуковыми пульсациями. Предложенная модель может быть использована в практических оценках спектральных и корреляционных характеристик дальнего и ближнего звукового поля струи.

Иванов А.Н., Чернявский С.Ю. «Исследование дифракции ударной волны на цилиндре» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 1, № 6, с. 131-133 (1970)

Приведена методика экспериментального исследования импульса силы (интеграла силы по времени), сообщенного цилиндру при дифракции на нем сферической ударной волны. Измерения проводились на цилиндрах диаметрами 2–16 см. и удлинением 1:7, установленных на расстоянии 5,1 м от центра взрыва. Относительный перепад давления на фронте волны составлял 0,2; 0,5; 1 при начальных давлениях воздуха в диапазоне (0,125–2,0)10⁵ Н/м². Приведены величины максимальной силы, действующей на цилиндр в процессе дифракции, соответствующего ей момента времени, импульса силы, полученного цилиндром во время дифракции, и продолжительности этого процесса.

Пономарчук Е.М., Цысарь С.А., Кадрев А.В., Чупова Д.Д., Пестова П.А., Карзова М.М., Папикян Л.А., Квашенникова А.В., Данилова Н.В., Мальков П.Г., Черняев А.Л., Буравков С.В., Хохлова В.А. «Пилотная демонстрация возможности неинвазивной нетепловой ультразвуковой деструкции рака кишки человека ex vivo методом гистотрипсии с кипением» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 58-59 (2024)

Одним из активно развивающихся приложений мощного фокусированного ультразвука является его применение в неинвазивной хирургии, в частности, для механического (т.е. нетеплового) разрушения опухолей внутри организма человека методом гистотрипсии с кипением (ГК) с помощью ударно-волновых ультразвуковых импульсов миллисекундной длительности. Рак кишки является третьим по распространенности в мире онкологическим заболеванием (ВОЗ,2022), для лечения которого потенциально может быть применен метод ГК в качестве неинвазивной альтернативы стандартным хирургическим методам лечения. Целью настоящей работы была экспериментальная проверка возможности применения метода ГК для неинвазивного механического разрушения рака кишки человека ex vivo. Модуль Юнга аутопсийного образца рака сигмовидной кишки человека измерялся методом эластографии сдвиговой волной для подтверждения клинической репрезентативности аутопсийного материала. Затем в образце, заключенном в агарозный гель и погруженном в бассейн с дегазированной водой при 34°C, получалось объемное разрушение с помощью кольцевой решетки с рабочей частотой 2МГц и углом фокусировки 67.5° путем облучения трехмерной сетки из 5×5×2 фокусов (шаг 1 мм, 150 импульсов длительностью 1 мс с периодом повторения 0.1 с на точку). Оценка параметров ударной волны в ткани (P+/P-/As=91/-13/78 МПа) осуществлялась путем комбинации измерений методом акустической голографии и численного моделирования в программном комплексе “HIFU beam”. Успешно полученное ГК-разрушение визуализировалось как с помощью диагностического УЗИ-датчика, так и гистологически.

Чиглинцев И.А., Лепихин С.А., Гималтдинов И.К. «Интенсификация гидратообразования при распространении слабой волны давления в пузырьковой жидкости» Теплофизика высоких температур, 62, № 5, с. 713-721 (2024)

Представлена численная модель, описывающая распространение волны давления ступенчатого профиля малой амплитуды в пузырьковой среде, содержащей газ фреон-1212, при условиях гидратообразования. Рассмотрена динамика волн в каналах постоянного и переменного сечения. Проанализировано влияние поверхностно-активных веществ на склонность дробления пузырьков в соответствии с механизмом неустойчивости Кельвина–Гельмгольца.

Савенко В.В., Чижов В.Ю. «Акустическое проектирование атомных подводных лодок Франции» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2(408), с. 136-150 (2024)

Объект и цель научной работы. Рассмотрена методология акустического проектирования атомных подводных лодок (АПЛ) Франции. Материалы и методы. Обзор работ по развитию методов и средств акустического проектирования АПЛ Франции в обеспечение достижения заданных акустических характеристик создаваемых АПЛ, прежде всего уровней излучаемого шума. Основные результаты. Определены основные особенности методов и средств акустического проектирования многоцелевых и ракетных АПЛ, характерные для подводного кораблестроения Франции. Заключение. Установлено, что разработанная французскими специалистами методология акустического проектирования АПЛ обеспечивает достижение заданных уровней шума и помех работе гидроакустических станций при ограниченном водоизмещении и уменьшенных размерах АПЛ. Это облегчает решение задачи повышения акустической скрытности и боевой эффективности АПЛ при ограниченных финансовых возможностях страны. Ключевые слова: атомные подводные лодки, акустическое проектирование, снижение шумности и помех работе гидроакустических станций.

Василяк Л.М., Шубралова Е.В., Чикирев В.Н. «Влияние околообъектовой среды на орбитальные космические аппараты» Прикладная физика, № 6, с. 5-10 (2024)

Выполнен анализ исследований свечения метеорных потоков, зарегистрированных в международных космических экспериментах «УФ-атмосфера» » с 2019 г. и «Терминатор» на международной космической станции. Анализ показал, что количество зарегистрированных случаев свечения метеоров в УФ области спектра в атмосфере превышает расчетное зенитное часовое число событий, которые увидел бы наблюдатель на Земле. Это различие может быть связано с более точной регистрацией мелких частиц, слабое свечение которые не видно с поверхности Земли на фоне шумов. Обнаружены аэрозольные слоистые структуры в верхних слоях атмосферы при прохождении метеорами высот 90–100 км, как следствие непрерывного поступления микрочастиц из метеорных потоков в период эпохи. При ударе высокоскоростных частиц метеорных потоков о поверхность космического объекта возникают импульсная плазма, импульсные электрические и магнитные поля, импульсы электрического тока, которые воздействуют на космические аппараты и могут приводить к разрушающему воздействию на электронику и на компьютерные программы, что может приводить к отказу аппаратуры.

Прибатурин Н.А., Лобанов П.Д., Светоносов А.И., Курдюмов А.С., Чинак А.В., Волков С.М. «Экспериментальное исследование эволюции газовых пузырьков в жидком металле» Теплофизика и аэромеханика, № 3, с. 531-539 (2024)

Приводятся результаты экспериментальных исследований структуры двухфазной среды «жидкий металл–газ» в вертикальных каналах в зависимости от расхода газовой фазы и диаметра канала. В качестве жидкой среды использовался свинцово-висмутовый расплав, находящийся при температуре 160°С, в качестве газовой фазы – аргон. Получены данные по форме газовых пузырьков, временному изменению газосодержания в каналах, гистограммам распределения газосодержания, особенностям снарядного течения газовой фазы в расплаве металла.

Чиркова В.В., Волков Н.А., Абросимова Г.Е. «Эволюция структуры аморфного сплава Al₈₇Ni₈Y₅ при ультразвуковой обработке» Физика твердого тела, 67, № 1, с. 56-62 (2025)

Методом рентгеноструктурного анализа исследована эволюция структуры аморфного сплава Al₈₇Ni₈Y₅ при ультразвуковой обработке. Установлено, что после ультразвуковой обработки происходит образование небольшого количества нанокристаллов алюминия. Размер нанокристаллов зависит от условий обработки: изменение мощности и продолжительности ультразвукового воздействия приводит к увеличению среднего размера нанокристаллов. Причины появления нанокристаллов в аморфной фазе в процессе ультразвуковой обработки обсуждаются в контексте свободного объема. Ключевые слова: металлические стекла, кристаллизация, нанокристаллы, свободный объем, рентгеноструктурный анализ.

Субботкин А.О., Алешкин В.М., Стукало А.А., Числов Д.С. «Особенности акустического проектирования учебных помещений небольшого объема» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 18 (2024)

Изложены некоторые особенности акустического проектирования учебных помещений небольшого объема (до 300 м³). Представлен обзор нормативных и рекомендательных документов различных стран мира в области шумового режима, акустики и звукоизоляции ограждающих конструкций в учебных помещениях школ. Описаны предлагаемые решения по акустическому оформлению учебных классов и аудиторий небольшого объема.

Трухачев Ф.М., Васильев М.М., Петров О.Ф., Могилевский М.М., Чугунин Д.В. «Влияние ионно-звуковых солитонов на функции распределения по энергиям для холодных ионов в двухкомпонентной плазме» Теплофизика высоких температур, 62, № 5, с. 661-671 (2024)

В рамках одномерной двухкомпонентной МГД-модели плазмы с горячими электронами и холодными ионами получено аналитическое выражение, описывающее функции распределения ионов по энергиям, возмущенные ионно-звуковыми солитонами. В расчетах использовалось как усреднение по ансамблю ионов, так и усреднение по времени для одного иона. Показано, что ионнозвуковые солитоны сильно влияют на функцию распределения ионов, отклоняя ее от начального равновесного состояния. При этом после прохождения солитона функция распределения возвращается в первоначальное состояние. С использованием уравнения Кортевега–де Вриза получена явная формула для описания возмущенной функции распределения, которую можно применять на практике. Рассмотрена практически важная ситуация распространения большого ансамбля солитонов разной амплитуды. Детально промоделированы случаи малого и большого временного разрешения при измерении функций распределения. Проведено сравнение полученных теоретических результатов с известными экспериментальными данными.

Трухачев Ф.М., Васильев М.М., Петров О.Ф., Могилевский М.М., Чугунин Д.В. «Влияние ионно-звуковых солитонов на функции распределения по энергиям для холодных ионов в двухкомпонентной плазме» Теплофизика высоких температур, 63, № 6, с. 661-671 (2023)

В рамках одномерной двухкомпонентной МГД-модели плазмы с горячими электронами и холодными ионами получено аналитическое выражение, описывающее функции распределения ионов по энергиям, возмущенные ионно-звуковыми солитонами. В расчетах использовалось как усреднение по ансамблю ионов, так и усреднение по времени для одного иона. Показано, что ионнозвуковые солитоны сильно влияют на функцию распределения ионов, отклоняя ее от начального равновесного состояния. При этом после прохождения солитона функция распределения возвращается в первоначальное состояние. С использованием уравнения Кортевега–де Вриза получена явная формула для описания возмущенной функции распределения, которую можно применять на практике. Рассмотрена практически важная ситуация распространения большого ансамбля солитонов разной амплитуды. Детально промоделированы случаи малого и большого временного разрешения при измерении функций распределения. Проведено сравнение полученных теоретических результатов с известными экспериментальными данными.

Закиров М.Н., Куличков С.Н., Семенов В.А., Чуличков А.И., Мишенин А.А., Попов О.Е., Чунчузов И.П., Цыбульская Н.Д. «Методы распознавания образов и нейросети для классификации источников акустических сигналов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 4 (2024)

Предложена и обучена нейронная сеть для классификации типов источников инфразвука на десять классов. Модель успешно справляется с классификацией данных на тестовом наборе данных. Приведены графики функции потерь и точности от номера эпохи обучения нейросети для обучающей, валидационной и тестовой выборок. Построен график F1-меры как объективного показателя качества работы при несбалансированной выборке. Показана матрица неточностей для тестовой выборки. Обучение модели с использованием графических процессоров выполняется достаточно быстро. Модель можно масштабировать для распознавания любого количества объектов и применить в системах оперативного акустического мониторинга территорий.

Турчин П.П., Турчин В.И., Бурков С.И., Чулкова М.Ю., Одинцов М.Б. «Температурные зависимости скоростей акустических волн в монокристаллах YAL₃(BO₃)₄» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 67 (2024)

Эхо-импульсным ультразвуковым методом исследованы температурные зависимости соростей объемных акустических волн в монокристаллах иттриевого алюмобората YAl₃(BO₃)₄ немагнитного представителя семейства тригональных редкоземельных оксиборатов RMe₃(BO₃)₄ (где R=Y, La-Lu; M=Fe, Al, Cr, Ga, Sc). Для отдельных акустических мод получены положительные значения температурных коэффициентов скорости.

Чунчузов И.П., Куличков С.Н., Попов О.Е., Перепёлкин В.Г. «Трансформация сигнала атмосферного давления при распространении от вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 20 (2024)

Показано, что основной вклад в сигналы давления от извержения вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай, зарегистрированные на барографах станций международной системы инфразвукового мониторинга, дает суперпозиция моды Лэмба и акустических мод. На основе решения линеаризованного уравнения Кортевега–де Вриза дано объяснение закономерностям в изменении формы наблюдаемого сигнала давления с ростом расстояния от вулкана. Вклад акустических мод рассчитывался методом псевдодифференциального параболического уравнения для реальных вертикальных профилей эффективной скорости звука в атмосфере по всей трассе распространения сигнала. Была получена оценка энергии извержения вулкана по амплитуде давления и характерной длительности сигнала Она дает значения, значительно превышающие энергию, выделившуюся при взрыве ядерной бомбы в 58 Мт ТНТ.

Попов О.Е., Чунчузов И.П., Куличков С.Н., Закиров М.Н., Мишенин А.А., Лесик Н.П. «Детальные измерения характеристик волны Лэмба при извержении вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 21 (2024)

В результате извержения вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай практически на всех станциях международной системы инфразвукового мониторинга была зарегистрирована волна Лэмба. В зависимости от помеховой обстановки волну Лэмба удалось наблюдать на барографах после того, как волна несколько раз обогнула Землю. В частотном диапазоне 0.00015–0.00065 Гц рассматриваются энергетические и скоростные характеристики волны Лэмба. Оценивается зависимость энергии и времени распространения волны Лэмба от направления и расстояния от вулкана до барографов. Проводится сравнение экспериментальных оценок с аналитическими и модельными расчетами. По данным регистрации сигнала давления на барографе, находящемся в 64 км от вулкана и на других расстояниях от него, и результатам сравнения с изменением давления на ближних расстояниях при других мощных извержениях вулканов, обсуждается возможный механизм возбуждения волны Лэмба.

Закиров М.Н., Куличков С.Н., Семенов В.А., Чуличков А.И., Мишенин А.А., Попов О.Е., Чунчузов И.П., Цыбульская Н.Д. «Методы распознавания образов и нейросети для классификации источников акустических сигналов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 4 (2024)

Предложена и обучена нейронная сеть для классификации типов источников инфразвука на десять классов. Модель успешно справляется с классификацией данных на тестовом наборе данных. Приведены графики функции потерь и точности от номера эпохи обучения нейросети для обучающей, валидационной и тестовой выборок. Построен график F1-меры как объективного показателя качества работы при несбалансированной выборке. Показана матрица неточностей для тестовой выборки. Обучение модели с использованием графических процессоров выполняется достаточно быстро. Модель можно масштабировать для распознавания любого количества объектов и применить в системах оперативного акустического мониторинга территорий.

Чупова Д.Д., Солонцов О.В., Гаврилов Л.Р., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Сравнение возможностей механического и электронного перемещения фокуса многоэлементного излучателя при фокусировке мощного ультразвука через кости черепа» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 55-56 (2024)

Метод неинвазивной ультразвуковой нейрохирургии основан на фокусировке ультразвука через невскрытый череп в заданные участки мозга. В клинической практике для проведения таких операций используется система ExAblate Neuro (Insightec Ltd, Israel). Полусферическая геометрия многоэлементного излучателя системы ограничивает возможности механического и электронного перемещения фокуса решетки, так что доступной для неинвазивной ультразвуковой хирургии является только центральная область мозга, примерно ±2.5 см относительно центра головы человека. Важной задачей является расширение возможной области облучения. Целью данной работы является сравнение возможностей механического и электронного перемещения фокуса нового класса решеток, выполненных в виде сегмента сферы с меньшим углом фокусировки. Акустическая модель черепа была построена на основе анонимизированных данных компьютерной томографии. Расчеты с компенсацией аберраций, вызванных костями черепа, проводились в программном пакете k-wave для разработанной в нашей лаборатории модели 256-элементной компактной решетки с рабочей частотой 1 МГц. Фокус излучателя перемещался вдоль его оси. Получено, что электронная фокусировка позволяет перемещать фокус в пределах 2 см вдоль оси решетки относительно ее центра кривизны при уменьшении амплитуды в фокусе менее чем на 10% по сравнению с амплитудой в геометрическом фокусе излучателя. Для механического перемещения аналогичный диапазон составляет 3 см. Для расширения области фокусировки планируется исследовать комбинацию механического и электронного перемещения фокуса.

Пономарчук Е.М., Цысарь С.А., Кадрев А.В., Чупова Д.Д., Пестова П.А., Карзова М.М., Папикян Л.А., Квашенникова А.В., Данилова Н.В., Мальков П.Г., Черняев А.Л., Буравков С.В., Хохлова В.А. «Пилотная демонстрация возможности неинвазивной нетепловой ультразвуковой деструкции рака кишки человека ex vivo методом гистотрипсии с кипением» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 58-59 (2024)

Одним из активно развивающихся приложений мощного фокусированного ультразвука является его применение в неинвазивной хирургии, в частности, для механического (т.е. нетеплового) разрушения опухолей внутри организма человека методом гистотрипсии с кипением (ГК) с помощью ударно-волновых ультразвуковых импульсов миллисекундной длительности. Рак кишки является третьим по распространенности в мире онкологическим заболеванием (ВОЗ,2022), для лечения которого потенциально может быть применен метод ГК в качестве неинвазивной альтернативы стандартным хирургическим методам лечения. Целью настоящей работы была экспериментальная проверка возможности применения метода ГК для неинвазивного механического разрушения рака кишки человека ex vivo. Модуль Юнга аутопсийного образца рака сигмовидной кишки человека измерялся методом эластографии сдвиговой волной для подтверждения клинической репрезентативности аутопсийного материала. Затем в образце, заключенном в агарозный гель и погруженном в бассейн с дегазированной водой при 34°C, получалось объемное разрушение с помощью кольцевой решетки с рабочей частотой 2МГц и углом фокусировки 67.5° путем облучения трехмерной сетки из 5×5×2 фокусов (шаг 1 мм, 150 импульсов длительностью 1 мс с периодом повторения 0.1 с на точку). Оценка параметров ударной волны в ткани (P+/P-/As=91/-13/78 МПа) осуществлялась путем комбинации измерений методом акустической голографии и численного моделирования в программном комплексе “HIFU beam”. Успешно полученное ГК-разрушение визуализировалось как с помощью диагностического УЗИ-датчика, так и гистологически.

Чучин И.С., Поликанова В.А., Дмитриев В.Т. «Адаптивный алгоритм первичного и помехоустойчивого кодирования, обеспечивающий хорошее качество речи» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 73 (2024)

описаны низкоскоростные и помехоустойчивые кодеки, разработан алгоритм универсального первичного кодека с использованием помехоустойчивых кодеков, адаптивного к скорости и условиям передачи сообщений. Предложены различные сочетания низкоскоростного первичного и помехоустойчивого кодирования речевых сигналов.