Preview

Российский технологический журнал

Расширенный поиск

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ И ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ МАЛЫХ ОБЪЕКТОВ В ЛИНЗОВОМ АКУСТИЧЕСКОМ МИКРОСКОПЕ С ДВУМЕРНОЙ РЕШЕТКОЙ

https://doi.org/10.32362/2500-316X-2018-6-6-66-73

Полный текст:

Аннотация

В статье обсуждается применение линзового многоэлементного акустического микроскопа для визуализации и количественной характеризации неоднородностей, размеры которых сравнимы с пространственной разрешающей способностью. В параксиальном приближении найдено, что регистрируемый пространственно-временной сигнал ультразвуковой решетки микроскопа может рассматриваться как оценка функции рассеяния визуализируемых объектов. Теоретически установлено, что функции рассеяния наблюдаемых неоднородностей могут быть использованы для интерпретации особенностей, наблюдаемых в формируемых акустических изображениях. Показано, что конечный размер элементов решетки ограничивает угловую разрешающую способность метода, приводя к сглаживанию результатов измерения функции рассеяния. Экспериментальная апробация предложенного метода выполнена с помощью разработанного прототипа микроскопа с двумерной решеткой квадратных элементов и полистироловой сферической акустической линзой. Подтверждено в эксперименте, что пространственная разрешающая способность прибора соответствует теоретической оценке, получаемой по классическому критерию. Приведены результаты формирования изображений малых плоских отражателей с разными углами наклона, полученные путем электронного сканирования. Показано, что сигнал решетки, являющийся оценкой функции рассеяния, является более информативным для количественной характеризации малых неоднородностей по сравнению с их акустическими изображениями.

Об авторах

С. А. Титов
Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН (ИБХФ РАН)
Россия


А. Н. Богаченков
МИРЭА - Российский технологический университет
Россия


Список литературы

1. Azhari H. Basic of biomedical ultrasound for engineers. Hoboken, New Jersey, USA: John Willey & Sons, 2010. 173 p.

2. Гаврилов Л.Р. Фокусированный ультразвук высокой интенсивности в медицине. М.: Фазис, 2013. 656 c.

3. Ермолов И.Н., Ланге Ю.В. Ультразвуковой контроль. М.: Машиностроение, 2004. 864 с.

4. Zhang J., Drinkwater B.W., Wilcox P.D. Defect characterization using an ultrasonic array to measure the scattering coefficient matrix // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelect. Freq. Cont. 2008. V. 55. № 10. P. 2254-2265.

5. Zhang J., Drinkwater B.W., Wilcox P.D., Hunter A.J. Defect detection using ultrasonic arrays: the multimode total focusing method // NDTE Int. 2010. V. 43. № 2. P. 123-133.

6. Maev R. Advances in acoustic microscopy and high resolution imaging: From principles to applications. Weinheim, Germany: Wiley-VCH, 2013. 400 p.

7. Левин В.М., Петронюк Ю.С., Титов С.А. Обработка пространственно-временного сигнала акустического микроскопа для определения скоростей объемных ультразвуковых волн и толщины слоистых объектов // Физические основы приборостроения. 2016. Т. 5. № 4 (21). С. 86-95.

8. Титов С.А., Маев Р.Г., Богаченков А.Н. Линзовый акустический микроскоп с линейной решеткой в режиме измерения параметров слоистых объектов // Российский технологический журнал. 2016. Т. 4. № 2. С. 25-30.

9. Титов С.А., Маев Р.Г. Линзовый акустический микроскоп с двумерной ультразвуковой решеткой // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. Вып. 9. С. 8-15.

10. Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику. М.: Мир, 1970. С. 13-83.

11. Кайно Г. Акустические волны: Устройства, визуализация и аналоговая обработка сигналов. М.: Мир, 1990. С. 199-232.


Для цитирования:


Титов С.А., Богаченков А.Н. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ И ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ МАЛЫХ ОБЪЕКТОВ В ЛИНЗОВОМ АКУСТИЧЕСКОМ МИКРОСКОПЕ С ДВУМЕРНОЙ РЕШЕТКОЙ. Российский технологический журнал. 2018;6(6):66-73. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2018-6-6-66-73

For citation:


Titov S.A., Bogachenkov A.N. VISUALIZATION AND QUANTITATIVE CHARACTERIZATION OF SMALL OBJECTS IN A LENS ACOUSTIC MICROSCOPE WITH A TWO-DIMENSIONAL ARRAY. Russian Technological Journal. 2018;6(6):66-73. (In Russ.) https://doi.org/10.32362/2500-316X-2018-6-6-66-73

Просмотров: 54


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-316X (Online)