Проверка соотношений, полученных в радиоастрономии, при корреляционном приеме теплового акустического излучения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Осуществлен корреляционный прием теплового акустического излучения парой датчиков. В эксперименте использовали приемники с разной полосой пропускания, меняли размер нагретых источников и расстояние от источников до приемников, а также сдвигали источники в поперечном направлении перпендикулярно акустической оси системы. Для каждого случая с помощью соотношений, используемых в радиоастрономии, были рассчитаны корреляционные функции теплового акустического излучения. Показано, что полученные в экспериментах и рассчитанные кросскорреляционные функции близки с учетом погрешности измерений.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Аносов

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет); Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: granovsky_nikita@mail.ru
Россия, 19991, Москва, ул. Трубецкая 8, стр. 21; 125009, Москва, ул. Моховая 11/7

Н. В. Грановский

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: granovsky_nikita@mail.ru
Россия, 19991, Москва, ул. Трубецкая 8, стр. 21

А. В. Ерофеев

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет); Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: granovsky_nikita@mail.ru
Россия, 19991, Москва, ул. Трубецкая 8, стр. 21; 125009, Москва, ул. Моховая 11/7

А. Д. Мансфельд

Институт прикладной физики РАН

Email: granovsky_nikita@mail.ru
Россия, 603950, Нижний Новгород, ул. Ульянова 46

Р. В. Беляев

Институт прикладной физики РАН

Email: granovsky_nikita@mail.ru
Россия, 603950, Нижний Новгород, ул. Ульянова 46

А. С. Казанский

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Email: granovsky_nikita@mail.ru
Россия, 19991, Москва, ул. Трубецкая 8, стр. 21

Список литературы

  1. Rieke V. MR thermometry // Interventional Magnetic Resonance Imaging. 2011. P. 271–288.
  2. Hand J.W. et al. Monitoring of deep brain temperature in infants using multi-frequency microwave radiometry and thermal modelling // Physics in Medicine & Biology. 2001. V. 46. № 7. P. 1885.
  3. Maass-Moreno R., Damianou C.A. Noninvasive temperature estimation in tissue via ultrasound echo-shifts. Part I. Analytical model // J. Acoust. Soc. Am. 1996. V. 100. № 4. P. 2514–2521.
  4. Bowen T. Passive remote temperature sensor system: пат. 4246784 США. 1981.
  5. Аносов А.А., Беляев Р.В., Вилков В.А., Дворникова М.В., Дворникова В.В., Казанский А.С., Курятникова Н.А., Мансфельд А.Д. Акустотермометрический контроль кисти человека при гипертермии и гипотермии // Акуст. журн. 2013. Т. 59. № 1. С. 109–114.
  6. Anosov A.A., Subochev P.V., Mansfeld A.D., Sharakshane A.A. Physical and computer-based modeling in internal temperature reconstruction by the method of passive acoustic thermometry // Ultrasonics. 2018. V. 82. 336–344.
  7. Аносов А.А., Беляев Р.В., Вилков В.А., Казанский А.С., Курятникова Н.А., Мансфельд А.Д. Акустотермометрические данные о кровотоке и теплопродукции в предплечье при физической нагрузке // Акуст. журн. 2013. Т. 59. № 4. С. 539–544.
  8. Аносов А.А., Пасечник В.И., Исрефилов М.Г. Восстановление двумерного распределения внутренней температуры модельного объекта методом пассивной термоакустической томографии // Акуст. журн. 1999. Т. 45(1). С. 20–24.
  9. Zernike F. The concept of degree of coherence and its application to optical problems // Physica. 1938. V. 5. № 8. P. 785–795.
  10. Есепкина Н.А., Корольков Д.В., Парийский Ю.Н. Радиотелескопы и радиометры. Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1973. C. 19–22.
  11. Hessemer Jr R.A., Perper L.J. Correlation thermography: пат. 4416552 США. 1983.
  12. Аносов А.А., Антонов М.А., Пасечник В.И. Измерение корреляционных свойств теплового акустического излучения // Акуст. журн. 2000. Т. 46. С. 28–34.
  13. Буров В.А., Дариалашвили П.И., Евтухов С.Н., Румянцева О.Д. Экспериментальное моделирование процессов активно-пассивной термоакустической томографии // Акуст. журн. 2004. Т. 50. № 3. С. 298–298.
  14. Yurchenko S.A., Dmitriev K.V. Reconstructing a Dynamic Change in an Object’s Temperature by Means of Acoustic Thermotomography // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2022. V. 86. № 1. P. 88–93.
  15. Миргородский В.И., Герасимов В.В., Пешин С.В. Экспериментальные исследования особенностей пассивной корреляционной томографии источников некогерентного акустического излучения мегагерцевого диапазона // Акуст. журн. 2006. Т. 52. № 5. С. 702–709.
  16. Вилков В.А., Кротов Е.В., Мансфельд А.Д., Рейман А.М. Применение фокусируемых антенн для задач акустояркостной термометрии // Акуст. журн. 2005. Т. 51. № 1. С. 81–89.
  17. Аносов А.А., Барабаненков Ю.Н., Сельский А.Г. Корреляционный прием теплового акустического излучения // Акуст. журн. 2003. Т. 49. № 6. С. 725–730.
  18. Weaver R.L., Lobkis O.I. Elastic wave thermal fluctuations, ultrasonic waveforms by correlation of thermal phonons // J. Acoust. Soc. Am. 2003. V. 113. № 5. P. 2611–2621.
  19. Аносов А.А., Грановский Н.В., Ерофеев А.В., Беляев Р.В., Санин А.Г., Мансфельд А.Д. Корреляционные измерения теплового акустического излучения решеткой датчиков. // Акуст. журн. 2024. Т. 70. № 1. С. 21–28.
  20. Аносов А.А., Барабаненков Ю.Н., Казанский А.С., Лесс Ю.А., Шаракшанэ А.С. Обратная задача акустотермографии при корреляционном приеме теплового акустического излучения // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 1. С. 98–103.
  21. Мансфельд А.Д. Акустотермометрия. Состояние и перспективы // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 4–5. С. 546–556.
  22. Аносов А.А. Одномерная обратная задача пассивной акустической термометрии с использованием уравнения теплопроводности: компьютерное и физическое моделирование // Акуст. журн. 2022. Т. 68. № 5. С. 562–570.
  23. Аносов А.А., Шаракшанэ А.А., Казанский А.С., Мансфельд А.Д., Санин А.Г., Шаракшанэ А.С. Аппаратная функция широкополосного акустотермометрического датчика // Акуст. журн. 2016. Т. 62. № 5. С. 616–623.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема корреляционного приема теплового акустического излучения парой датчиков R1 и R2. Показано расположение нагретых источников разного диаметра 5.5, 7.6, 11.2 и 15.8 мм, находившихся на расстояниях 515 и 800 мм от приемников. Все размеры указаны в миллиметрах.

Скачать (172KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектры датчиков (а) – R1 и R2 и (б) – R3 и R4.

Скачать (201KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Экспериментальные (маркеры) и расчетные (линии) кросскорреляционные функции теплового акустического излучения при разных положениях нагретых источников: (а) – для источников ∅ 7.6 и 15.8 мм на акустической оси системы на расстоянии 800 мм от приемников; (б) – источник ∅ 11.2 мм на расстоянии 800 мм на акустической оси системы (центр) и сдвинутый в отрицательном направлении оси х на 10 ± 2 мм; (в) – источник ∅ 11.2 мм на расстоянии 515 мм на акустической оси системы и сдвинутый в положительном направлении оси х на 13 ± 2 мм.

Скачать (386KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Экспериментальные (маркеры) и рассчитанные (линии) зависимости амплитуд кросскорреляционных функций от диаметров источников при двух расстояниях между источниками и приемниками 515 (сплошная линия) и 800 (пунктир) мм. Показана стандартная ошибка.

Скачать (29KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024