Запропоновано та випробувано за допомогою математичного фантома математичну модель форми ядер розсіювання рентгенівських променів на основі неповних даних моделювання. Передбачено використання моделі для потреб низькодозової рентгеноскопії без застосування протирозсіювальних растрів. Запропонована модель підходить для різних типів симетричних та асиметричних ядер розсіювання різних тканин у достатній для практичного використання мірі. Асиметрія ядер здебільшого виникає при опроміненні меж поділу різних тканин. Модель описує широке коло асиметричних ядер завдяки запропонованому "секторному" доданку. Використання запропонованої моделі за компенсації розсіяного випромінювання зменшує результуючу похибку компенсації до 50 % у порівнянні з результатами використання вузьких ядер.

Вивчено динаміку розсіяння фотонних та ядерних хвильових пакетів на квантових випромінювачах у одновимірних хвилеводах та на перетинах ізо-енергетичних поверхонь у молекулярних системах. Досліджено взаємодію хвильового пакету в когерентному стані з дворівневим атомом (кубітом) в одновимірному хвилеводі. Встановлено, що за великої середньої кількості фотонів у вхідному імпульсі відбите випромінювання може бути як суб- так і суперпуассонівським залежно від сили зв'язку між кубітом та хвилеводом. Для опису розсіяння хвильових пакетів у одно- та двофотонних станах на кубіті використано метод функції розподілу фотонної густини у координатно-імпульсному просторі. Показано, що середня функція розподілу розсіяного однофотонного хвильового пакету набуває від'ємних значень у певних областях фазового простору навіть за умови позитивної початкової функції розподілу. Отримано аналітичні вирази для просторової та спектральної густини розсіяних фотонів. Досліджено розсіяння двофотонного хвильового пакета на резонаторі, зв’язаному з кубітом. Отримано та розв'язано рівняння руху для амплітуд ймовірностей, що описують квантовий стан системи. Встановлено, що стан розсіяних фотонів є заплутаним, що якісно відрізняє його від сепарабельного стану вхідних фотонів. Розглянуто дисперсне зчитування стану кубіта за допомогою фотодетектора в граничному випадку однофотонного вимірюючого імпульсу. Продемонстровано фундаментальні обмеження на такий метод дисперсного зчитування кубіта. Представлено новий підхід до опису скорельованої електронно-ядерної динаміки в молекулярних системах. Використовуючи гамільтоніан, який описує переходи між адіабатичними електронними рівнями, та формалізм оператора густини, отримано рівняння еволюції населеностей електронних адіабатичних рівнів та рівняння руху ядер. На основі запропонованого теоретичного підходу створено алгоритм для моделювання неадіабатичних процесів у молекулярних системах.

Досліджено багатокомпонентні сполуки хімічних елементів з атомним номером менш ніж 12 та розроблено гібридний рентгенівський метод аналізу, який заснований на використанні комплексу ефектів взаємодії рентгенівських фотонів із матеріалом: флуоресценції, дифракції та розсіювання. Ці явища запропоновано вивчати по суміщеному спектру, що вперше отриманий завдяки використанню оригінальних рентгенооптичних схем та вторинних випромінювачів нового типу (багатошарові, комплексні, тощо). Теоретично обгрунтовано й експериментально підтверджено розширення можливостей рентгенівського аналізу фізичних явищ по суміщеним спектрам флуоресценції, дифракції та розсіювання. Це дало можливість використання рентгенівських методів у нових галузях: вперше використано співвідношення інтегральних інтенсивностей піків некогерентного (Compton) та когерентного (Rayleigh) розсіювання для кількісного аналізу складу сполук легких елементів та визначено параметри самоузгодженого поля Хартрі електронів в атомах цих сполук. Дифракційні відбиття вперше застосовані з використанням нетрадиційної для XRD довжини хвилі від 3,03 до 4,75 А. Вони налаштовані на "вільніФ діапазони спектру флуоресценції, та дають змогу проводити кількісний рентгенофазовий аналіз сумісно з елементним аналізом по лініям флуоресценції. Надвисока контрастність суміщених спектрів забезпечує рекордні для рентгенофлуоресцентного аналізу межі виявлення (~ 0,07ррт).

Розроблено та застосовано в комп’ютерній томографії метод, за допомогою якого розраховується мінімальне дозове навантаження на пацієнта, що забезпечує задану точність зображення. Променеве навантаження на пацієнта при виконанні діагностичної комп’ютерної томографії за рентгенівськими проєкціями напряму залежить від їх кількості, тому зважаючи на шкідливість зростання для пацієнта дозового навантаження необхідно обмежувати кількість проєкцій. З іншого боку, зменшення кількості проєкцій веде до зниження точності томографічного зображення. Застосовано підходи теорії некоректних задач для знаходження мінімальною кількістю проєкцій, що відповідає заданій похибці. Саме ця кількість проєкцій і визначає мінімально необхідне дозове навантаження. Показано, що додаткове збільшення кількості проєкцій не вносить додаткового покращення якості томографічного зображення. Створено експериментальну установку, призначену для перевірки запропонованого методу. За допомогою цієї установки отримано зображення тестового реального фантому, що моделює грудну клітину, та акредитаційного мамографічного фантому. Встановлено, що характеристики цих зображень узгоджуються з даними чисельного експерименту за розробленим методом.

Індекс рубрикатора НБУВ: В346.1 + В371.134

Рубрики:

Експериментальні методи і апаратура

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Оптоакустична томографія ефективна при її застосуванні до задач візуалізації об'єктів, що мають підвищений коефіцієнт поглинання світла по відношенню до навколишнього середовища. До таких задач належить, наприклад, дефектоскопія, візуалізація кровоносних судин, виявлення і моніторинг пухлин, діагностика пористості композиційних матеріалів, високоточне локальне вимірювання модулів пружності. При цьому, якість оптоакустичних зображень значною мірою пов'язана з такими факторами, як шум (шуми апаратури і навколишнього середовища) і спотворення, зумовлені особливостями самої моделі і розрахунковим алгоритмом. У роботі запропоновано ітеративний алгоритм поліпшення якості оптоакустичних зоб ражень, заснований на припущенні про постійність модельних і численних спотворень і наступному порівнянні (і коригуванні) відновлених зображень з оригінальними даними. Проведено числове моделювання поширення хвиль ультразвукового діапазону в середовищах, наближених до м'яких біологічних тканин. Показано ефективність підходу вже при використанні незначної кількості ітерацій.

Індекс рубрикатора НБУВ: В346.1

Рубрики:

Експериментальні методи і апаратура

Шифр НБУВ: Ж43925 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З392.5 + В346.1в641

Рубрики:

Термоелектричні холодильні установки

Шифр НБУВ: Ж25189 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто питання фізичних основ дозиметрії, взаємодії іонізуючих випромінювань із речовиною й принципи нормування радіаційних параметрів. Особливу увагу приділено методам вимірювання іонізуючих випромінювань. Зазначено поняття та визначення у фізиці атомного ядра. Наведено основні дозиметричні величини. Розглянуто взаємодію іонізуючих випромінювань із речовиною. Зазначено біологічну дію іонізуючого випромінювання. Розглянуто методи реєстрації іонізуючого випромінювання; питання радіаційного контролю; основи нормування іонізуючих випромінювань. Наведено джерела іонізуючих випромінювань на АЕС.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.2 + В346.34

Рубрики:

Фізика напівпровідників

Інтерференція. Дифракція < Оптичні явища >

Шифр НБУВ: Ж16425 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено алгоритм реконструкції рентгенівського зображення, для якого при заданій точності зображення дозове навантаження на об'єкт дослідження є мінімальним. В цьому алгоритмі поєднані підходи, характерні для методу оберненого проеціювання та методу регуляризації. Зображення формується в результаті накладання фільтрованих проекцій, а параметри фільтрації визначаються із умови мінімуму різниці між нев'язкою та похибкою експерименту.

Розроблено алгоритм реконструкції рентгенівського зображення, для якого при заданій точності зображення дозове навантаження на об'єкт дослідження є мінімальним. В цьому алгоритмі поєднані підходи, характерні для методу оберненого проеціювання та методу регуляризації. Зображення формується в результаті накладання фільтрованих проекцій, а параметри фільтрації визначаються із умови мінімуму різниці між нев'язкою та похибкою експерименту.

Модифіковано алгоритм розв'язання коефіцієнтних задач ідентифікації параметрів анізотропних середовищ за даними томографії прикладних квазіпотенціалів на випадок наявності конкретнішої апріорної інформації щодо власних напрямків відповідного тензора провідності. Застосування доволі поширене на практиці, зокрема в медицині об'єктом таких досліджень можуть бути середовища з ділянками волокнистості чи шаруватості (до яких належать м'язи, кістки тощо), в яких існують потоки некулястих частинок (наприклад, еритроцитів). В основу відповідного алгоритму й надалі покладено почергове розв'язання задач на квазіконформні відображення та ідентифікацію параметрів, проте його доповнено процедурою розпаралелення обчислень і "пришвидшено" задачу оптимізації. Останнє характеризується значним зменшенням кількості проміжних розрахунків та, у разі накладання додаткових обмежень на власні напрямки тензора провідності, призводить до можливості оптимальної пристосовності алгоритму до конкретних випадків практики. Наведено відповідні результати числових експериментів імітаційного відновлення структури середовища.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.2 + В346.34

Рубрики:

Фізика напівпровідників

Інтерференція. Дифракція < Оптичні явища >

Шифр НБУВ: Ж16425 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Модифіковано алгоритм розв'язання коефіцієнтних задач ідентифікації параметрів анізотропних середовищ за даними томографії прикладних квазіпотенціалів на випадок наявності конкретнішої апріорної інформації щодо власних напрямків відповідного тензора провідності. Застосування доволі поширене на практиці, зокрема в медицині об'єктом таких досліджень можуть бути середовища з ділянками волокнистості чи шаруватості (до яких належать м'язи, кістки тощо), в яких існують потоки некулястих частинок (наприклад, еритроцитів). В основу відповідного алгоритму й надалі покладено почергове розв'язання задач на квазіконформні відображення та ідентифікацію параметрів, проте його доповнено процедурою розпаралелення обчислень і "пришвидшено" задачу оптимізації. Останнє характеризується значним зменшенням кількості проміжних розрахунків та, у разі накладання додаткових обмежень на власні напрямки тензора провідності, призводить до можливості оптимальної пристосовності алгоритму до конкретних випадків практики. Наведено відповідні результати числових експериментів імітаційного відновлення структури середовища.

Індекс рубрикатора НБУВ: В346.1 + В342.8

Рубрики:

Експериментальні методи і апаратура

Окремі види оптичних приладів

Шифр НБУВ: Ж43925 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлен обзор наиболее корректных структурных моделей для описания малоуглового рентгеновского рассеяния от углеродных нанотрубок (УНТ). Показано, что модель жестких стержней, в которой нанотрубки представлены как стержни, не учитывает их гибкость и агрегацию, поэтому плохо согласуется с экспериментом, модель гибких цилиндров не учитывает образование больших агрегатов из УНТ. Установлено, что модель гибких спутанных трубок хорошо описывает эксперимент в широком интервале углов рассеяния и позволяет получать исчерпывающую информацию о структурных параметрах УНТ и их агрегации.

Індекс рубрикатора НБУВ: В346 в641

Рубрики:

Рентгенівські промені. Гамма-промені

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто та порівняно різні методи рішення проблеми впливу розсіяного випромінювання на рентгенівські зображення: простоту та ефективність методів пригнічення розсіяного випромінювання протиставлено гнучкості та безпечності (зменшення дозового навантаження) методів оцінки та компенсації впливу рентгенівського випромінювання. Рішення, в основі яких лежить використання результатів Монте-Карло симуляції у поєднанні із методом суперпозиції ядер розсіювання відзначено як найбільш перспективні.

Розроблено метод індивідуалізації типових емісійних характеристик рентгенівського випромінювача шляхом їх математичного перетворення з урахуванням емпіричних даних, отриманих при проведенні серії пробних експозицій. Запропонований метод дозволяє проводити калібрування комп'ютеризованої системи управління рентгенівською установкою.