Исследование внутренней структуры объектов

Успехи томографии как метода исследований внутренней структуры объектов привлекли внимание ученых к возможности использования интегральной геометрии для решения целого ряда практических задач, не связанных с диагностикой скрытых структур. Не случайно в целом ряде книг, посвященных томографии [11, 12], делается упор на восстановление функций по их интегральным характеристикам (проекциям) независимо от способа получения последних, т. е. томография понимается как метод отображения и обработки информации 14]. [c.14]

В.2.4. Исследование внутренней структуры объектов [c.15]

Любая томографическая система, как предназначенная для исследования внутренней структуры объектов, так и применяющаяся для обработки многомерных сигналов характеризуется тем, что на ее выходе формируется изображение. Фактически в процессе томографической обработки происходит преобразование некоторого входного сигнала. Особенностью томографа является то, что в нем трансформация исследуемой функции происходит в два этапа Естественно, это усложняет анализ процесса формирования изображения. Однако, как указывалось выше, возможен такой подход к построению конкретно оптических томографов, при котором оба этапа томографического процесса выполняются в единой оптической схеме [c.59]

Анализ томографической интерферометрии как метода исследования внутренней структуры объектов и процессов проводился не только экспериментально (см. 4 2.2 и 4.3 3), но и с использованием методов математического моделирования. Применение ЭВМ для изучения свойств и особенностей работы оптических приборов и устройств используется в последние годы достаточно широко. Не случайно в настоящее время выделилось целое направление в оптических исследованиях, получившее название цифровой оптики. [c.137]

Третьим важным направлением оптической томографии, которое также рассмотрено в книге, является применение томографических принципов для получения и обработки изображений. Основное внимание при этом мы будем уделять связи голографического и томографического отображений информации. Привлечение голографических принципов в томографические исследования позволяет анализировать задачу получения трехмерного изображения внутренней структуры объекта, т. е. строить так называемый голографический томограф. [c.4]

Проблема исследования внутренней структуры широкого класса объектов и процессов всегда выдвигалась как одна из основных в различных областях науки, техники и медицины. Она решалась методами интроскопии при диагностике изделий и спектроскопии при исследовании состава объектов. Как правило, результаты носили либо качественный характер (локализация дефектов), либо позволяли определять значение физической величины в малом объеме. [c.6]

Определение и исследование внутренней структуры различных объектов и процессов — задача, в которой органично сочетаются интересы науки, техники и медицины. Не случайно за последние 10 лет томография нашла применение в самых разных областях естествознания в астрономии — для получения изображений распределенных источников в рентгеновском и радиодиапазонах [11] в науках о Земле — для трехмерного картирования мантии Земли [16] и определения крупномасштабных явлений в океане [21] в физике — для измерения распределений физических величин [22] в биологии и медицине — для диагностики биологических обьектов и человека [1, 23] в химии и кристаллографии — для получения изображений молекул [8, 9] в информатике — для обработки многомерных сигналов [13, 18] в машино- и приборостроении — для неразрушающего контроля объектов от многотонных конструкций [24] до изделий микроэлектроники [25]. [c.15]

Рассмотренная классификация томографических методов исследования внутренней структуры основана на уравнении распространения поля в объекте, количестве регистрируемой информации и виде системы реконструкции томограмм. Она обладает, на наш взгляд, тем достоинством, что позволяет, во-первых, использовать достижения томографии, полученные при различных видах воздействия, во-вторых, проследить весь путь построения томографической системы от анализа взаимодействия излучения с веществом до конкретного устройства восстановления томограмм и, в-третьих, увидеть другие возможные направления применений томографических принципов для восстановления полей разнообразных величин, характеризующих объект. [c.19]

До настоящего раздела рассматривались методы восстановления двумерных томограмм по одномерным проекциям. Задача исследования внутренней структуры трехмерного объекта сводилась к решению ряда задач восстановления двумерных томограмм набора параллельных слоев объекта. [c.34]

При анализе возможности восстановления внутренней структуры объекта по рассеянному им излучению для конкретной схемы исследования необходимо решить следующие задачи 1) выбрать модель среды, отвечающую заданным физическим характеристикам объекта 2) записать уравнение распространения излучения в среде для выбранной модели среды при заданной схеме зондирования 3) определить уравнение, связывающее измеряемые параметры рассеянного излучения с исследуемыми характеристиками среды, т. е. получить основное интегральное уравнение 4) получить формулу обращения или выбрать алгоритм решения интегрального уравнения 5) определить условия, при которых регистрация рассеянного излучения позволит получить полный набор данных, необходимый для решения интегрального уравнения. Решение последней задачи позволит сформулировать основные требования к схеме зондирования и регистрации рассеянного излучения. [c.92]

Эксперименты по инверсной томографии показывают, что использование голографических методов в томографии не приносит существенных результатов, если при построении конкретных приборов не учитывать общих черт обоих методов исследования объекта, основанных на решении обратной задачи рассеяния. Рассмотрим принципиальную возможность построения оптической системы, совмещающей оба метода для решения задачи получения световых копий внутренней структуры объектов или голографической томографии. Анализ будем проводить на примере зада.чи инверсной томографии, при этом покажем возможность устранения эффекта затенения. [c.166]

При исследовании процессов контактного взаимодействия наиболее важны вопросы фазовых превращений в зоне деформации, диффузионного перераспределения легирующих элементов твердых растворов под действием внешних факторов, образования и размножения линейных (дислокаций) и точечных (вакансий) дефектов кристаллической решетки, определения остаточных деформаций, преимущественной ориентации (текстуры), т. е. изменений внутренней структуры деформированных трением металлов и сплавов. Одним из преимуществ рентгеновского метода исследования материалов является то, что получаемые параметры структурного состояния являются усредненными по значительным объемам и обеспечивают удовлетворительную корреляцию с физическими свойствами изучаемых объектов. [c.67]

Одной из форм получения информации об объекте контроля в процессе исследования его внутренней структуры является представление сигнала в виде яркостного светового изображения. Оно может быть получено на экране осциллографа, на фотохимической бумаге, фотобумаге или фотопленке, телевизионном экране и т.п. [c.443]

Оптическими процессорами, рассмотренными в 6.3, не ограничиваются возможности систем с обратной связью. Оптические, системы с обратной связью применяются также для решения интегральных уравнений. Особенно в этой связи перспективно использование итерационных методов улучшения качества изображения. Реализация для различных объектов тех или иных итерационных процедур в оптических процессорах дает возможность построения итерационных систем восстановления томограмм, которые позволят автоматизировать томографические исследования и внедрить их для оперативного анализа внутренних скрытых структур объектов и процессов. [c.187]

Методы планирования эксперимента предполагают кибернетический подход к изучению процессов, внутренние закономерности которых недостаточно ясны ввиду сложности структуры самого объекта, представляя объект исследования в виде черного ящика с множеством входов (факторы) и выходов у (функция стойкости, параметр оптимизации, целевая функция). [c.328]

Более продуктивной, на наш взгляд, была бы классификация, построенная на других принципах. Рассмотрим процесс построения томографической системы, предназначенной для тех или иных физических измерений. Как правило, он начинается с анализа процесса распространения излучения в вешестве. Из определенных физических посылок выбирается уравнение, описываюшее связь между измеряемыми параметрами вн три объекта и характеристи- ками излучения (поля). Важно отметить, что для многих внешне отличных областей исследования уравнение распространения оказывается одинаковым. Так, например, закон Бугер а-Ламберта-Бэр а описывает связь между показателем поглощения и зондируемым полем практически для всех диапазонов электромагнитного излучения Волновое уравнение позволяет определить связь между внутренней структурой объекта и прошедшим полем в акустическом, оптическом и других диапазонах. Уравнение распространения, в свою очередь, позволяет получить уравнение связи между исследуемой величиной и измеряемой характеристикой поля. [c.16]

Описанные схемы зондирования распространены в методах классической томографии с перемещением пары источник—регистратор по различным траекториям [1]. К данным схемам, как будет показано далее, можно отнести также методы кодированного источника, томосинтеза, эктомографии 140]. При исследовании труднодоступных объектов, например плазмы [41], оси зондирующих пучков занимают выборочные дискретные положения из приведенных выше фигур. Поэтому в ряде работ (см., например, [42]) стали исследовать методы восстановления томограмм трехмерных объектов по их двумерным параллельным проекциям. К данной проблеме можно также отнести задачу восстановления трехмерной внутренней структуры объектов по их двумерным коническим (сопе-Ьеат) проекциям. [c.35]

В своей теоретической и практической основе исследование технологических процессов и систем зижд тся на методах математического и физического моделирования. Подход к обоим методам различен. Если математические модели отображают реальный процесс, систему при помощи условных математических символов, то физические модели представляют собой уменьшенные или упрощенные до некоторой степени реальные системы. Физические модели должны быть подобны натуре в смысле точного копирования изучаемых явлений. Моделирование может быть полным и частичным. Физические модели используются д-пя изучения внутренней структуры сложных физических процессов, для определения не только выходных, но и промежуточных параметров, для выбора и проверки критериев подобия, различных физических констант и в то же время для прогнозирования и объяснения различного рода явлений с достаточной степенью точности. Физическая модель должна не только отражать изучаемый процесс, но и быть менее сложной, чем сам натурный объект, в противном случае теряется смысл ее использования. Физическая модель отличается от друглх видов моделей прежде всего тем, что она сохраняет самые существенные, определяющие свойства натуры, представленные, как правило, в ином масштабе. [c.294]

Принцип декомпозиции является основным принципом системного подхода, развиваемым в общей теории систем (см. [36]). В своем наиболее общем виде этот принцнп представляет собой методологическуК) концепцию, которой целесообразно руководствоваться при анализе сложных объектов и систем, а также при решении сложнь(х комплексны задач. Содержание данной концепции состоит в том, что при исследов . НИИ сложного объекта в первую очередь выявляется его внутренняя структура, характер связей между образующими его частями или элементами, чтобы по возможности свести исходную задачу сследованиа объекта к совокупности частных задач исследования его составные частей. [c.29]

Экспериментально исследовано воздействие поперечных колебаний поверхности на продольные локализованные структуры, возникающие в пограничном слое вследствие повышенной степени турбулентности внешнего потока. Исследования проводились в модельном эксперименте, т.е. в контролируемых условиях, где сохранение фазовой информации изучаемого объекта позволило получить как качественные, так и количественные его характеристики. Моделировались уединенные возмущения и группа, состоящая из нескольких продольных возмущений. Показано, что помимо снижения в несколько раз интенсивности самих возмущений воздействие поперечных колебаний поверхности приводит к ослаблению развития на данных структурах вторичной высокочастотной неустойчивости. Установлено, что внутренняя структура группы как "пафф -структур, так и зарождающихся турбулентных пятен (in ipient spot) под воздействием поперечных колебаний претерпевает значительные изменения, происходит слияние, или объединение, нескольких структур в одну, также уменьшается и продольный размер возмущений. [c.63]

Известно, что рост зерен в наноструктурных ИПД материалах, как и других наноматериалах, начинается при относительно низких температурах, близких к 0,4Т л и даже ниже [3, 104, 140]. Исследование природы такой низкой термостабильности имеет важное значение для улучшения последней. С другой стороны, изучение эволюции структуры во время отжига позволяет лучше понять природу высоких внутренних упругих напряжений, их связь с решеточными дефектами и наравновесным состоянием границ зерен, закономерности кристаллографической текстуры и другие структурные особенности ИПД материалов. Помимо этого, особый интерес вызывает наблюдаемое во многих сплавах разупорядоче-ние и формирование пересыщенных твердых растворов [71, 101 и др.] (см. также п. 1.2.1). Термически активируемые процессы эволюции микроструктуры в наноматериалах, полученных ИПД, явились объектом исследования в ряде недавних работ [66, 71-73, 105, 229-233]. Структурные исследования с использованием мето- [c.122]

Формы материи многообразп , материя пейс,черпаема вглубь (Ленин). Каждый шаг в познании, все более тонких материальных объектов открывает нэвые специфич. закономерности и требует для их выражения новых понятий. Так, исследование струк"уры атома привело к необходимости формирования понятий, отличных от классических. Эта необходимость выявилась при решении центральной задачи атомной физики — вскрыть природу сверхустойчивости атомов. Ужо первые попытки понять эту устойчивость на основе наглядных, структурных моде сей показали, что ее нельзя объяснить с помощью понятий классич. физики. Для объяснения устойчивости целого ог аза-лось недостаточным найти неделимые элементы этого целого. Действительно, найденные элементы атомной структуры — ядра и электроны — сами по себе еще но обеспечивают неделимость атома. Эту устойчивость необходимо было понять как результат внутреннего движения. Но ни законы классич. механики, ни законы классич. электродинамики не могли раскрыть причину динамич. устойчивости атома. Она [c.156]

Имея в виду указанное, а также трудности, связанные с определением ожидаемых явлений в натуре по опытам в малых масштабах и на изъятых образцах, в настоящее время по отношению к И. г. для решения вопросов механики склоняются к вынесению И. г. в поле в самый грунт. И. г. можно разделить на группы. Одна группа определений свойств грунта является общей для всех случаев работы грунта — служит ли он нагрузкой, материалом сооружения или основанием. К чрюлу этих определений относятся следующие уд. в., объемный вес, влажность, пористость, связность, водопроницаемость и коэф. внутреннего трения. К числу дополнительных определений для выяснения свойств грунта как материала для сооружений относятся определения состояния в аависимости от влажности, размокания, петрографич. состава, химич. состава, гранулометрич. состава, влияния воды на структуру, капиллярных свойств с ненарушенной и нарушенной структурой, водонепроницаемости и воднорастворимых составляющих. Для выяснения свойств грунта как основания требуются следующие дополнительные определения зависимости пористости от давления, зависимости осадков от нагрузок, колебания уровня грунтовых вод, направления и скорости движения грунтовых вод, химич. состава грунтовых вод, влияния увлажнения на структуру при различных давлениях на грунт и трещиноватости. Часть этих определений выносится в поле, часть проделывается в лабораториях. В аависимости от рода и вначения объекта проделываются все исследования или часть. [c.234]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...