Сканирующий акустический микроскоп

Использование: для бесконтактного ультразвукового контроля изделий. Сущность изобретения заключается в том, что сканирующий акустический микроскоп содержит акустический преобразователь, расположенный на торце звукопровода с акустической плоско-вогнутой сферической линзой, расположенной на другом конце звукопровода, мезоразмерную звукопроводящую частицу с характерным размером не более поперечного размера области фокусировки и не менее λ/2, где λ - длина волны используемого излучения в среде, со скоростью звука в материале частицы относительно скорости звука в окружающей среде, лежащего в диапазоне от 0,5 до 0,83 размещенной в области фокуса плоско-вогнутой сферической линзы, приемный акустический преобразователь, иммерсионную среду, а также системы сканирования исследуемого объекта и восстановления его изображения на видеоконтрольном устройстве. Вышеупомянутая мезоразмерная звукопроводящая частица, расположенная непосредственно на торце звукопровода, выполнена в форме шара с диаметром d не менее 10λ, где λ - длина волны используемого излучения в среде, а на ее теневой поверхности вдоль оптической оси расположена вторая шарообразная мезоразмерная частица с диаметром, находящимся в диапазоне, примерно равном от 0,3d до 0,45d, и формирующая акустострую. Технический результат: улучшение разрешающей способности акустических систем построения изображения исследуемых объектов. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для бесконтактного ультразвукового контроля изделий, в акустических микроскопах и дефектоскопах.

Устройства звуковидения используются для получения оптически видимых изображений различных объектов искусственного и естественного происхождения с помощью акустических волн [П. Грегуш. Звуковидение. М.: Мир, 1982, 230 с.]. В зависимости от назначения и используемого диапазона частот применяют устройства линзового звуковидения, при котором для построения акустического изображения объекта используется звуковая (акустическая) оптика. Объект "освещается" звуковым (акустическим) полем от излучателя, а акустическая линза создает звуковое изображение объекта в некоторой плоскости, где устанавливается приемное акустическое устройство, преобразующее распределение поля давлений либо непосредственно в оптическое изображение, либо в электрический сигнал с последующим преобразованием в оптическое изображение.

В линзовой акустической микроскопии сфокусированный в точку ультразвуковой пучок перемещается по объекту, изображение которого воссоздается по точкам в виде растра. Принимая ту или иную часть излучения, можно судить об акустических свойствах образца в области, размеры которой определяются размерами фокального пятна. Эти размеры согласно теории дифракции равны не менее длины волны ультразвуковых колебаний в данной среде.

Диаметр пятна Эйри h определяется так называемым критерием Рэлея, который устанавливает предел концентрации (фокусировки) акустического поля с помощью линзовых систем [Борн М., Вольф Э. Основы оптики. - М.: Наука. - 1970]:

h=2.44 λFD-1,

где λ - длина волны излучения, D - диаметр первичного зеркала или линзы, F - фокусное расстояние фокусирующего устройства.

Диаметр пятна Эйри h является важным параметром фокусирующей системы, который определяет ее собственную разрешающую способность в фокальной плоскости и определяет качество получаемого изображения. Он показывает минимальное расстояние между полем точечных источников в фокальной плоскости, которое способна зарегистрировать данная система. Максимальное разрешение идеальной линзовой системы не может превышать величины λ/2.

Для исследования упруго-вязкостных свойств различных объектов с высоким пространственным разрешением используется сканирующий линзовый акустический микроскоп [Maev R. Advances in acoustic microscopy and high resolution imaging: from principles to applications. Weinheim, Germany: Wiley-VCH, 2013. 400 р.]. В типичной конфокальной схеме микроскопа излучение зондирующей ультразвуковой волны и прием отраженной образцом волны осуществляются одиночным преобразователем, расположенным на торце цилиндрического звукопровода выполненного, например, из полистирола с акустической плоско-вогнутой сферической линзой, расположенной на другом плоском конце звукопровода [С.А. Титов, Р.Г. Маев. Линзовый акустический микроскоп с двумерной ультразвуковой решеткой // Письма в ЖТФ, 2016, том 42, вып. 9, с. 8-15].

Недостатком данного устройства являются большие габариты линзы, порядка 100λ, где λ длина используемого излучения и низкие поперечное и продольное разрешения.

Известен способ и устройства формирования изображения объектов в акустическом диапазоне длин волн, например, по патенту РФ №79219, патентам США №№4028933, 4563900, включающий формирование излучения в акустическом диапазоне длин волн, облучение источником акустического излучения формирующей системы в виде акустической линзы, фокусировку излучения формирующей системой на объекте исследования, размещение между фокусирующей системой и объектом исследования иммерсионной среды, прием прошедшего или отраженного излучения от объекта исследования, преобразование принятого излучения в электрические сигналы и формирование по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения.

Недостатком данного способа и устройства реализующего способ является низкое пространственное разрешение, ограниченное дифракционным пределом формирующей системы.

Из технической литературы известно, что методы субволновой фокусировки на основе эффекта фотонной струи могут быть успешно применены в акустическом диапазоне. Формально, это можно утверждать на основе аналогии между уравнениями, описывающими акустические и электромагнитные волновые процессы [T. Miyashita and С. Inoue, Numerical investigations of transmission and waveguide properties of sonic crystals by nite-difference time-domain method // Japan. J. Appl. Phys. 40, 3488, (2001); Минин И.В., Минин O.B. Квазиоптика: современные теденции развития [Текст]: монография. - Новосибирск: СГУГиТ, 2015. - 163 с.]. Понятие акустоструи (acoustojets) как аналога фотонной струи в оптике был впервые введено в работах [I.V. Mininand O.V. Minin, Acoustojet: acoustic analogue of photonic jet phenomenon, arXiv:1604.08146 (2016);

O.V. Minin and I.V. Minin, Acoustic analogue of photonic jet phenomenon based on penetrable 3D particle // Opt. Quant. Electron. 49, 54 (2017);

J.H. Lopes, J.P. Leo-Neto, I.V. Minin, O.V. Minin, a & G.T. Silva, A theoretical analysis of acoustic jets // ICA2016, 0943, (2016)].

Акустоструя - это область повышенной концентрации акустической энергии и с высоким пространственным разрешением, возникающая непосредственно на теневой стороне мезоразмерной звукопроводящей частицы.

Акустическая струя возникает только для определенных значений относительной скорости звука в материале звукопроводящей частицы и окружающей среды [J.H. Lopes, М. А.В. Andrade, J.P. J.С. Adamowski, I.V. Minin, and G.T. Silva. Focusing Acoustic Beams with a Ball-Shaped Lens beyond the Diffraction Limit // Phys. Rev. Applied 8, 024013 (2017), DOI: 10.1103/PhysRevApplied 8.024013.; Минин И.В., Минин O.B. Сверхразрешение в акустических фокусирующих устройствах // Вестник СГУГИТ, Том 23, №2, 2018, с. 231-244.]. Причем с увеличением этого параметра возрастает максимальное значение давления в акустической струе и увеличивается пространственное разрешение такой мезоразмерной линзы.

Первое упоминание фокусирующих акустических устройств, формирующих акустострую, как аналога фотонной струи в оптике, было в патенте РФ 167049, акустическая линза для формирования области фокусировки непосредственно за теневой поверхностью. Акустическая линза выполнена с возможностью формирования области фокусировки непосредственно за теневой поверхностью. Линза выполнена в виде трехмерной частицы, например, в виде сферы, цилиндра, кубоида, пирамиды с характерными размерами порядка длины волны акустического излучения в среде, с относительной скоростью звука в материале частицы не менее 1.1 и относительным волновым сопротивлением не более 25. Акустическая линза формирует область фокусировки непосредственно за теневой поверхностью с размерами в поперечном (относительно направления распространения излучения) направлении на уровне половинной мощности менее классического дифракционного предела - до четверти длины волны акустического излучения в среде λ, и с протяженностью области фокусировки (1-5)λ, чем достигается повышение локализации сфокусированного акустического поля до субволнового значения.

В патенте РФ 170911 предложена газонаполненная акустическая линза в форме кубоида или сферы. При этом оболочка выполняется в форме кубика с размером ребра не менее λ/2, а заполняемое вещество оболочки имеет скорость звука относительно скорости звука в окружающей среде, лежащего в диапазоне от 0.5 до 0.83. При таких параметрах акустическая линза формирует на своей теневой стороне акустострую и может работать в звуковом диапазоне длин волн.

Сильная концентрация акустического излучения в области субволнового измерения широко исследуется для локализации и усиления взаимодействия акустического излучения и вещества в различных областях применения, таких как формирования изображений объектов с субдифракционным разрешением, в сканирующем акустическом микроскопе, для управления в пространстве нано и микрочастицами, в акустических датчиках, для неинвазивного лечения гипертермией опухолевых тканей, в печатающих головках акустических принтеров, в ультразвуковых устройствах для регистрации папиллярного узора пальца с высоким разрешением и т.д.

В способе по патенту РФ 2654387, предложено для формирования изображений объектов с субдифракционным разрешением в акустическом диапазоне длин волн разместить в области фокусировки излучения формирующей системы мезомерную частицу с характерным размером, не превышающим поперечного размера фокусирующей области и не менее λ/2, где λ-длина волны используемого в среде излучения, со скоростью звука в материале частицы относительно скорости звука в среде в диапазоне от 0,5 до 0,83, на ее внешней границе из падающего излучения формируют область с повышенной интенсивностью излучения с поперечными размерами порядка λ/3-λ/4 и длиной не более 10λ и помещают в эту область объект наблюдения.

Устройство, реализующий предложенный способ реализовано в сканирующем акустическом микроскопе, патент РФ 172340, которое выбрано в качестве прототипа. Сканирующий акустический микроскоп, содержит акустический преобразователь, расположенный на торце звукопровода с акустической плоско-вогнутой сферической линзой, расположенной на другом плоском конце звукопровода, мезоразмерной частицы с характерным размером не более поперечного размера области фокусировки и не менее λ/2, где λ - длина волны используемого излучения в среде, со скоростью звука в материале частицы относительно скорости звука в окружающей среде, лежащего в диапазоне от 0.5 до 0.83 размещенной в области фокуса плоско-вогнутой сферической линзы, приемный акустический преобразователь, иммерсионную среду, а также системы сканирования исследуемого объекта и восстановления его изображения на видеоконтрольном устройстве.

Достоинством сканирующего акустического микроскопа является высокое поперечное разрешение, превышающее дифракционный предел.

Недостатком устройства является низкое продольное разрешение и большие габариты устройства, обусловленные большим фокусным расстоянием линзы, составляющим более примерно от нескольких до сотен длин волн акустического излучения.

В зависимости от того, какая часть излучения после взаимодействия с объектом регистрируется, различают акустические микроскопы «на отражение», на «пропускание».

Задачей, решаемой предлагаемым устройством, является повышение продольного разрешения акустической формирующей системы.

Технический результат, который может быть получен при выполнении заявленного устройства - улучшение разрешающей способности акустических систем построения изображения исследуемых объектов.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в сканирующем акустическом микроскопе, содержащем акустический преобразователь, расположенный на торце звукопровода с акустической плоско-вогнутой сферической линзой, расположенной на другом конце звукопровода, мезоразмерной звукопроводящей частицы, со скоростью звука в материале частицы относительно скорости звука в окружающей среде, лежащего в диапазоне от 0.5 до 0.83 размещенной в области фокуса плоско-вогнутой сферической линзы, приемный акустический преобразователь, иммерсионнуюсреду, а также системы сканирования исследуемого объекта и восстановления его изображения на видеоконтрольном устройстве, новым является то, что непосредственно на торце звукопровода, противоположном передающему акустическому элементу, расположена линза в виде мезоразмерной звукопроводящей частицы в форме шара с диаметром d не менее 10λ, где λ - длина волны используемого излучения в среде, а на ее теневой поверхности вдоль оптической оси расположена вторая шарообразная мезоразмерная частица с диаметром, находящимся в диапазоне, примерно равном от 0.3 d до 0.45d, и формирующая акустострую. Кроме того, передающий и приемные акустические элементы могут быть совмещены. Кроме того, импеданс материала мезоразмерных частиц выбирают примерно равным импеданса иммерсионной среды. Кроме того, в качестве материала мезоразмерных частиц используется рексолит. Кроме того, в качестве материала звукопровода используется рексолит. Кроме того, торцевая поверхность звукопровода прилегающая к мезоразмерной звукопроводящей частице в форме шара, выполнена сферически вогнутой с радиусом равным d/2.

В результате проведенных исследований было обнаружено, что если разместить вторую мезоразмерную зукопроводящую частицу со скоростью звука в материале частицы относительно скорости звука в окружающей среде, лежащего в диапазоне от 0.5 до 0.83 в области акустоструи, то можно уменьшить ее протяженность.

При добавлении на теневую поверхность первой мезоразмерной частицы по ее оптической оси второй звукопроводящей частицы меньшего диаметра, увеличивается продольное разрешение фокусирующей системы. Было установлено, что в такой формирующей системе увеличилось поперечное разрешение примерно в 1.6 раза (0.36 λ), продольное разрешение примерно в 2 раза (1.26 λ), а интенсивность акустического поля возросла при этом в 4.7 раз.

При диаметре второй звукопроводящей частицы в форме шара менее примерно 0.3d, где d диаметр первой частицы, параметры формируемой акустоструи практически не изменяются. При диаметре второй звукопроводящей частицы в форме шара более примерно 0.45d, где d диаметр первой частицы, максимум интенсивности акустического поля формируется внутри материала частицы. При диаметре первой звукопроводящей частицы менее 10λ, диаметр второй частицы становится слишком малым и она не может формировать акустострую.

При использовании в качестве иммерсионной среды воду, из-за малой разницы акустического импеданса по отношению к воде и с учетом результатов [J.H. Lopes, М.А.В. Andrade, J.P. Leao-Neto, J.C. Adamowski, I.V. Minin & G.T. Silva, Focusing Acoustic Beams with a Ball-Shaped Lens beyond the Diffraction Limit // Phys. Rev. Appl. 8, (2017), 024013.] целесообразно в качестве материала для звукопроводящих частиц и звукопровода использовать диэлектрический материал Rexolite. Его можно легко подвергнуть механической обработке. Это экологически чистый материал, так как не содержит вредных для него ингредиентов [C. Cadot, J.-F. Saillant, and B. Dulmet, Method for Acoustic Characterization of Materials in Temperature, in Proceedings of the 19th World Conference on Non-Destructive Testing 2016, Munich, 2016, http://ndt.net/?id-19542.; http://www.rexolite.com/general-qualities/].

При моделировании использовались характеристики с типичными значениями скорости звука (C) и плотности (ρ) (Свода = 1500 м/с и ρвода = 1000 кг/м3). Для Rexolite продольная скорость звука ClRexolite = 337 м/с, поперечная скорость звука CsRexotite = 1157 м/с, а плотность ρRexolite = 1049 кг/м3 [O.V. Minin and I.V. Minin, Acoustic analogue of photonic jet phenomenon based on penetrable 3D particle // Opt. Quant. Electron. 49, (2017), 54; J.H. Lopes, J.P. I.V. Minin, О.V. Minin, and G.T. Silva, A theoretical analysis of jets, in Proceedings of the 22nd International Congress on Acoustics (ICA 2016), Buenos Aires, 2016.].

В отличие от электромагнитных волн в упругой среде могут распространяться как продольные волны, при которых смещения частиц среды осуществляется в направлении распространения акустической волны, так и поперечные волны, у которых смещения частиц перпендикулярны распространению акустической волны [Викторов И.А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. - М.: Наука, 1981. - 287 с.].

Как правило, поперечная скорость звука примерно в два раза меньше продольной скорости звука.

Из теории известно, что с увеличением относительного показателя преломления в акустике, формируемая акустоструя приближается к теневой границе звукопроводящей частицы и при значении примерно более 1.8 формируется внутри тела частицы. Таким образом, в первом приближении, для поперечной скорости звука формирование акустоструи может происходить только внутри тела частицы и не влияет на формирование акустоструи вне тела частицы.

На фиг. 1 схематически изображен сканирующий акустический микроскоп, работающий в режиме на отражение.

На Фиг. 2. Приведены результаты формирования акустоструи звукопроводящей частицей в форме шара с диаметром 9λ и из материала с относительной продольной скорости звука равной 0.67 при облучении ее волной с плоским волновым фронтом (а). Акустоструя имеет протяженность примерно равную 2.85λ и поперечные размеры 0.6λ. На фиг. (б) к теневой поверхности первой частицы непосредственно присоединена вторая звукопроводящая частица диаметром примерно 3λ

Устройство сканирующего акустического микроскопа содержит генератор 1, пьезоэлектрический преобразователь 2, звукопровод 3, мезоразмерная звукопроводящая частица диаметра d 4, вторая мезоразмерная звукопроводящая частица 5, формируемую область повышенной концентрации акустической энергии и с высоким пространственным разрешением 6, жидкостную ячейку (иммерсионная среда) 7, исследуемый объект 8, приемный акустический элемент 9, устройство механического сканирования 10, видеоконтрольное устройство 11.

Устройство работает следующим образом.

Сканирующий акустический микроскоп содержит в качестве передающего акустического элемента звукопровод из рексолита с пьезоэлектрическим преобразователем из LiNBO3 2, мезоразмерную звукопроводящую частицу диаметра d 4 и вторую мезоразмерную звукопроводящую частицу из рексалита в форме шарика 5. Внешняя поверхность первой мезоразмерной звукопроводящей частицы 4, мезоразмерная частица 5 и исследуемый объект 8 находятся в жидкостной ячейке 7. Сигнал с генератора 1 возбуждает пьезопреобразователь 2 на необходимой частоте. В фокальной плоскости второй мезоразмерной частицы 5 установлен исследуемый объект 8. Формируемая ею область повышенной концентрации акустической энергии и с высоким пространственным разрешением 6 сканируется исследуемый объект 8 с помощью сканирующего устройства 10. Приемный элемент 7, выполненный, например, из из LiNBO3 Принятый сигнал, синхронизированный со сканирующим устройством 10, подается на видеоконтрольное устройство 11.

Сравнение прототипа и предлагаемого устройства производилось на частоте 1 МГц с жидкостной ячейкой из воды при 25°С (скорость звука 1490 м/с), в материала частицы может использоваться рексолит (скорость звука 2311 м/с) относительная скорость звука 0.645, формы частиц шарообразная с характерным размером 9λ и 3λ. Было установлено, что в предлагаемом устройстве достигнуто поперечное разрешение, превышающее поперечное разрешение по прототипу в 1.6 раза. Достигнуто продольное разрешение, превышающее продольное разрешение по прототипу в 2 раза.

Кроме того, повышение пространственного разрешения в предлагаемом устройстве приводит к одновременному повышению интенсивности акустического поля на объекте исследования без повышения интенсивности излучения источника акустического поля.

1. Сканирующий акустический микроскоп, содержит акустический преобразователь, расположенный на торце звукопровода с акустической плоско-вогнутой сферической линзой, расположенной на другом конце звукопровода, мезоразмерной звукопроводящей частицы с характерным размером не более поперечного размера области фокусировки и не менее λ/2, где λ - длина волны используемого излучения в среде, со скоростью звука в материале частицы относительно скорости звука в окружающей среде, лежащего в диапазоне от 0.5 до 0.83 размещенной в области фокуса плоско-вогнутой сферической линзы, приемный акустический преобразователь, иммерсионную среду, а также системы сканирования исследуемого объекта и восстановления его изображения на видеоконтрольном устройстве, отличающийся тем, что непосредственно на торце звукопровода, противоположном передающему акустическому элементу, расположена линза в виде мезоразмерной звукопроводящей частицы, мезоразмерная звукопроводящая частица в форме шара с диаметром d не менее 10λ, где λ - длина волны используемого излучения в среде, а на ее теневой поверхности вдоль оптической оси расположена вторая шарообразная мезоразмерная частица с диаметром, находящимся в диапазоне, примерно равном от 0.3 d до 0.45d, и формирующая акустострую.

2. Сканирующий акустический микроскоп по п. 1, отличающийся тем, что передающий и приемные акустические элементы совмещены.

3. Сканирующий акустический микроскоп по п. 1, отличающийся тем, что импеданс материала мезоразмерных частиц выбирают примерно равным импедансу иммерсионной среды.

4. Сканирующий акустический микроскоп по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала мезоразмерных частиц используется рексолит.

5. Сканирующий акустический микроскоп по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала звукопровода используется рексолит.

6. Сканирующий акустический микроскоп по п. 1, отличающийся тем, что торцевая поверхность звукопровода, прилегающая к мезоразмерной звукопроводящей частице в форме шара, выполнена сферически вогнутой с радиусом, равным d/2.



 

Похожие патенты:

Использование: для исследования и анализа материалов с помощью ультразвуковых колебаний. Сущность изобретения заключается в том, что сканирующий акустический микроскоп содержит передающий акустический элемент, включающий звукопровод, сферическую акустическую линзу, приемный акустический элемент, жидкостную ячейку, установленную между передающим и приемными элементами, а также системы сканирования исследуемого объекта и восстановления его изображения на видеоконтрольном устройстве, а в области фокусировки акустической линзы установлена мезоразмерная частица с характерным размером не более поперечного размера области фокусировки и не менее λ/2, где λ - длина волны используемого излучения в среде, со скоростью звука в материале частицы относительно скорости звука в окружающей среде, лежащего в диапазоне от 0.5 до 0.83, при этом непосредственно на теневой стороне мезоразмерной частицы размещается вторая мезоразмерная частица, имеющая общую оптическую ось с первой частицей и с характерным размером не более характерного размера первой мезоразмерной частицы, но не менее поперечного размера сформированной области фокусировки первой мезоразмерной частицей.

Использование: для исследования и анализа материалов с помощью ультразвуковых колебаний. Сущность изобретения заключается в том, что сканирующий акустический микроскоп содержит передающий акустический элемент, включающий звукопровод, акустическую линзу, в области фокусировки которой установлена мезоразмерная частица с характерным размером не более поперечного размера области фокусировки и не менее λ/2, где λ - длина волны используемого излучения в среде, со скоростью звука в материале частицы относительно скорости звука в окружающей среде в диапазоне примерно от 0,5 до 0,83, приемный акустический элемент, жидкостную ячейку, установленную между передающим и приемными элементами, а также системы сканирования исследуемого объекта и восстановления его изображения на видеоконтрольном устройстве, при этом непосредственно на боковой поверхности частицы, перпендикулярно падающему излучению, установлен акустический экран с величиной акустического импеданса, отличающегося от импеданса мезоразмерной частицы и на расстоянии от освещенного торца частицы находящегося в диапазоне от 0 до L, где L длина частицы вдоль направления падения на нее излучения, и толщиной акустического экрана менее толщины мезоразмерной частицы в направлении падения излучения.

Использование: для визуализации внутреннего строения объектов с помощью ультразвуковых волн. Сущность изобретения заключается в том, что cпособ ультразвуковой томографии включает излучение в объект контроля и прием из него ультразвуковых сигналов с помощью антенной решетки, фиксацию реализации ультразвуковых колебаний, принятых каждым пьезопреобразователем при излучении ультразвукового сигнала независимо каждым ее пьезопреобразователем, и поточечное построение изображения внутренней структуры объекта контроля путем выбора изо всех принятых реализаций тех фрагментов, времена задержки которых равны временам распространения ультразвуковых сигналов от пьезопреобразователей, работающих в режиме передачи, к каждой точке фокусировки ультразвукового сигнала в объекте контроля и от нее к пьезопреобразователям, работающим в режиме приема, суммирование этих выбранных фрагментов для каждой точки фокусировки и запись результата суммирования.

Использование: для неразрушающего контроля крупногабаритных углеграфитовых изделий и заготовок. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют фиксацию углеродного изделия, нанесение на боковую и торцевые поверхности изделия координатной сетки с вертикальным и горизонтальным шагом соответственно (H+100) мм и (W+100) мм, где: H – высота антенной решетки ультразвукового томографа, W – ширина антенной решетки ультразвукового томографа, построчную съемку поверхности изделия с помощью низкочастотного ультразвукового томографа с двумерной антенной решеткой из электроакустических преобразователей с сухим точечным контактом, при этом рабочую частоту томографа задают в диапазоне 20-100 кГц, помечают ячейку координатной сетки при обнаружении в данной ячейке внутренних отражателей, при этом если помечают две или более соседних ячейки, то прямоугольная область, включающая в себя все смежные помеченные ячейки, размечают с половинным шагом путем деления ячеек обзорной сетки пополам, проводят построчную съемку области, размеченную с половинным шагом, собирают и обрабатывают обзорные подробные карты отдельных реализаций и анализируют для определения типа дефектов, их размера и расположение.

Использование: для формирования изображения объектов с субдифракционным разрешением в акустическом диапазоне длин волн. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют размещение объекта исследования в фокальной области акустической линзы, при этом между линзой и объектом размещается иммерсионная среда, связанная с исследуемым объектом, и прием отраженного или прошедшего излучения от объекта исследования, преобразование принятого излучения в электрические сигналы и формирование по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения, при этом в области фокусировки излучения формирующей системы размещают мезоразмерную частицу с характерным размером не более поперечного размера области фокусировки и не менее λ/2, где λ - длина волны используемого излучения в среде, со скоростью звука в материале частицы относительно скорости звука в окружающей среде в диапазоне от 0.5 до 0.83, формируют на ее внешней границе с противоположной стороны от падающего излучения область с повышенной интенсивностью излучения с поперечными размерами порядка λ/3-λ/4 и протяженностью не более 10λ и размещают объект исследования в этой области.

Использование: для ультразвуковой томографии. Сущность изобретения заключается в том, что используют антенную решетку, состоящую из N=2k преобразователей, в качестве зондирующих используют набор из N/2 Сплит-сигналов, функционально преобразователи антенной решетки разделяют на две равные половины, независимо и одновременно подают на используемые в качестве излучающих первые N/2 элементов антенной решетки N/2 Сплит-сигналов, а вторые N/2 элементов антенной решетки используют в качестве приемных преобразователей, принимают из объекта контроля ультразвуковые эхо-сигналы, фиксируют реализации ультразвуковых эхо-сигналов, далее каждую половину набора преобразователей повторно делят пополам, первые половины наборов преобразователей используют в качестве излучающих, а вторые - в качестве приемных преобразователей, независимо и одновременно излучают Сплит-сигналы и фиксируют эхо-сигналы, этот процесс повторяют до тех пор, пока в каждой половине не останется по одному преобразователю, далее все зафиксированные эхо-сигналы оптимально фильтруют, а оптимально отфильтрованные сигналы используют для поточечного построения изображения внутренней структуры контролируемого объекта.

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии при диагностике врожденных заболеваний, и может быть использовано для ранней диагностики синдрома Алажилля у детей. Способ обследования детей с подозрением на синдром Алажилля заключается в том, что детям первых 3-5 месяцев жизни, при наличии симптомокомплекса, проявляющегося низкой массой тела при рождении, длительным, более 2-х недель, желтушным периодом, а детям старше 5-ти месяцев наличием кожного зуда, гепато/гепатоспленомегалии, ахолии/гипохолии стула, проводят биохимический анализ крови для подтверждения признаков холестаза, таких как прямая гипербилирубинемия, умеренная цитолитическая активность, повышение уровня холестерина, после чего, при выявлении признаков холестаза, проводят ультразвуковое исследование органов брюшной полости и, при выявлении неоднородности печеночной паренхимы и утолщения стенок внутрипеченочных желчных протоков, проводят ультразвуковое исследование сердца и рентгенографию грудопоясничного отдела позвоночника, а при выявлении изменений со стороны сердечно-сосудистой системы, скелета и почек дополнительно проводят молекулярно-генетическое исследование для верификации синдрома Алажилля.

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии, для диагностики врожденных заболеваний, и может быть использовано для ранней диагностики прогрессирующего семейного внутрипеченочного холестаза у детей (ПСВХ). Способ обследования детей с подозрением на прогрессирующий семейный внутрипеченочный холестаз (ПСВХ) включает алгоритм, в котором рассматривают угрозу прерывания беременности в анамнезе у матери и детей первых трех месяцев жизни, сочетание гепатомегалии с длительным желтушным периодом и ахолией/гипохолией стула, а у детей в возрасте старше 6-ти месяцев - присоединение таких симптомов, как кожный зуд, и при выявлении данных изменений проводят биохимический анализ крови, и при обнаружении характерных изменений клинико-лабораторных показателей проводят ультразвуковое исследование органов брюшной полости, и при обнаружении характерных изменений проводят определение нарушения желчеотделения с помощью гепатобилисцинтиграфии, и если при этом обнаруживают замедленное время максимального накопления (Тмах) радиофармпрепарата (РФП) в гепатоцитах, полное отсутствие времени полувыведения РФП из гепатоцитов (Т1/2) и времени поступления РФП в кишечник (Ткиш), проводят молекулярно-генетическое исследование на поиск мутаций в генах АРТ8В1 и АВСВ11.

Использование: в ультразвуковой интроскопии веществ. Сущность изобретения заключается в том, что акустический микроскоп содержит генератор с формирователем зондирующих импульсов, пьезопреобразователь с акустической линзой, коммутатор зондирующих и отраженных сигналов, трехкоординатный привод для сканирования образца, формирователь потока жидкости, блок управления сканированием, блоки формирования, обработки и регистрации измерительной информации.

Использование: для ультразвукового контроля профиля внутренней поверхности изделия с неровными поверхностями. Сущность изобретения заключается в том, что две антенные решетки на наклонных призмах размещают на поверхности контролируемого изделия на заранее рассчитанном расстоянии между собой, излучают ультразвуковые импульсы в контролируемое изделие независимо каждым элементом излучающей решетки, фиксируют отраженные от донной поверхности ультразвуковые эхо-импульсы элементами регистрирующей решетки, восстанавливают множество парциальных изображений, учитывая трансформацию типов волн при отражениях, получают изображение профиля донной поверхности, по которому получают таблицу значений толщины контролируемого изделия в каждой точке.
Наркология
Наверх