Открытие ультразвуковых волн, их свойства, характеристики и применение. Исследование морских глубин сонарами. Использование ультразвука в физических и технологических методах диагностики. Получение двумерных изображений сечений объекта в томографе.
Аннотация к работе
Министерство образования и науки Российской Федерации НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТЧеловек всегда стремился открыть неизвестное, так с изучением и применением волн, человечество открыло себе новые возможности, создало технику и открыло простор волнового мира. Частоты 16 - 18000 Гц, которые способен воспринимать слуховой аппарат человека принято называть звуковыми, например писк комара »10 КГЦ.C развитием акустики в конце XIX века был обнаружен ультразвук, тогда же начались первые исследования ультразвука, но основы его применения были заложены только в первой трети XX-века. В природе ультразвук встречается в качестве компонента многих естественных шумов: в шуме ветра, водопада, дождя, морской гальки, перекатываемой прибоем, в грозовых разрядах. Многие млекопитающие, например кошки и собаки, обладают способностью восприятия ультразвука частотой до 100 КГЦ, а локационные способности летучих мышей, ночных насекомых и морских животных всем хорошо известны. Однако в отличие от световых волн, которые могут распространяться в вакууме, ультразвук требует упругую среду такую как газ, жидкость или твердое тело. Малый период колебаний, что позволяет излучать ультразвук в виде импульсов и осуществлять в среде точную временную селекцию распространяющихся сигналов.Обратные задачи волновой томографии возникают в самых различных приложениях. К таким задачам относятся некоторые обратные задачи электромагнитного зондирования, сейсмики, инженерной сейсмики, гидролокации, диагностике промышленных изделий с помощью акустического излучения и т.п. В настоящее время в США, Германии, Японии и России интенсивно разрабатываются макеты ультразвуковых томографических установок, которые имеют целый ряд преимуществ в сравнении с магнитно-резонансной и рентгеновской томографиями. С математической точки зрения обратные задачи, возникающие в ультразвуковой томографии, являются намного более сложными по сравнению с обратными задачами рентгеновской томографии. 1б приведена схема 3D томографии, когда по собранным экспериментальным данным обратная задача решается сразу относительно трехмерной неизвестной функции c(r), r?R3.На современном этапе развития науки и техники, изучение и применение ультразвука дает широкие возможности его практического применения в разных областях (медицина, промышленность, военная технология и т.д.).