Способ акустической интроскопии

 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям и может быть использовано в системах акустической интроскопии внутренней структуры звукопрозрачных объектов. Цель изобретения - повышение точности, быстродействия и информативности способа за счет исключения погрешности, обусловленной неучетом эффектов дифракции и рефракции зондирующего волнового воздействия на разноконтрастных объектах. Способ акустоскопии интроструктуры звукопрозрачных объектов 1 основан на М-позиционном когерентном приеме рассеянного излучения с помощью М-элементного регистратора 2, на весовом суммировании результатов приема с помощью сумматоров 6 и 7. Весовое суммирование осуществляют при двух крайних значениях показателя преломления N<SB POS="POST">мин</SB> и N<SB POS="POST">макс</SB>. Полученные акустические образцы нелинейно предискажают по логарифмическому закону и по результатам их сравнения судят о распределении искомого показателя преломления. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ai (19) (111

15Р 4 С Ol N 29 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ЮТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

11РИ ВАНТ СССР

1 (2I) 4299942/25-28, 22) 22.04,87 (46) 23. I I. 89. Бюл. Ý 43 (71) Московский авиационнйй институт им. Серго Ордконикидзе (72) Е,Н.Воронин (53) 620ф 18.8(088.8) (56) Реконструктивная вычислительная томография. — ТИИЭР, 1983, В 3, с.57. (54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОЙ ИНТРОСКОПИИ (57) Изобретение относится к геофизическим исследованиям и может быть использовано в системах акустической интроскопии внутренней структуры эвукопрозрачнйх объектов. Цель изобретения — повывеяие точности, быстродействия и информативности способа за счет исключения погреаиости, обуслов2 ленной неучетом эффектов дифракции н рефракции зондирующего волнового воздействия на разноконтрастных объектах.

Способ акустоскоп и интроструктуры эвукопрозрачных объектов 1 основан на И-позиционном когерентном приеме рассеянного излучения с.помощью

М-элементного регистратора 2, на весовом суммировании результатов приема с помощью сумматоров 6 и 7. Весовое суммирование осуществляют при двух крайних значениях показателя преломления и„„„ н и„ „, Полученные акустические образцы нелинейно предискажают по логарифмическому закону и по результатам их сравнения судят о распределении искомого показателя преломления, 3 кп.

1523990 4 ч х„К,Pn—

4 -1) Х(Я вЂ” эквивалентные ист )чники в пассивном объекте с покаэа5 телем преломления, возбуждаемые прониканиям в него полем Х;

Б (х + x„> F„„). (2) Изобретение относится к геофизическим исследованиям, биомедицинской диагностик.", дефектоскопии и может быть использовано в системах акустической интроскопии внутренней структуры звукопроэрачных объектов, Цель иэобретения — повышение точности, быстродействия и информативности способа эа счет исключения

1О г|огрешн| сти, обусловленной неучетом эффектов диффракции и рефракции зондирующего волнового воздействия на раэноконтрастных объектах, На фиг. 1 изображена схема акустоскопа интроструктуры объекта, реалиэу)ьщего предлагаемый способ; на фиг, 2 - р.конструкция плоскослоистой структуры при текущем n на .фиг. 3 — закон отображения показателя преломления.

Исследуемая интроструктура 1 (фиг, 1) охвачена И-элементами регистратора 2, которые подключены к первым плечам Развязывающих 7-цирку- я5 ляторов 3. К вторым плечам циркуляторов 3 подсоединены когерентные усилители 4, и к третьим плечам — генераторы 5 подсвета исследуемой иитроструктуры 1.

Выходы усилителей 4 подключены к соответствующим входам весовых сумматоров 6 и 7, которые подключены к устройству 8 нормировки.

Акустоскоп рвапиэующий предлаЭ

35 гаемый способ акустической нитроскопии, работает следующим образом.

3 исследуемой иикроструктуре с показателем пРеломлениЯ и „„аn п „„с 4О возбуждают ультразвуковые волны. Регистрируют И-элементамн 1 регистратора 2 эхо-сигналы. Комплексные аиплитуды сигналов, приннмаемах элементами

И-позиционного регистратора 2, можно описать интегральными представлениямя вида: и и<к„) - j (х.|Л) ч

+ с„(Р))1 (P)dV (x + х„, Р ), (1) где х — вектор-функция, описывающая распределение в пространстве объема Ч-активных источников подсвета, которьвж в данном случае являются сами элементы регистратора 2, возбуждаемые через раэвязывающие

Y-циркуляторы 3 генераторами 5;

Fvm

-Fm (P, ð ) - функция Грина (ФГ) m-элемента с координатой R„, описывающая создаваемое им акустическое поле в режиме на передачу при единичном сигнале на его входе.

Если н качестве ФГ в выражении (1) испольэовать Р„„, Р,„,(Р, n„), имеющие место в неком искусственном веществе с показателем преломления и» ° вместо и,: точников х „начнут действовать эквивалентные искусственные источники

Поэтому, подвергая напряжения (2) реконструкции по алгоритму

М

4 () ) =,7 У Р„, (3) щ ) можно в (l ) и (2) восстановить источники х + х„при достаточно больвом числе М-элементов регистратора 2 вокруг исследуемой интроструктуры l ° т.е. с точностью до ди@ракцяонных эффектов отсюда правомерно sctn Hcbf вать

С„„(11 ) =х„+ x (4)

Результат типа (4) прн восстановлении с помощью ФГ Р (Р,n) с яереиеняыи показателем преломления и показан на фиг. 2. Как вщцно, там где и п„1 э, т.е. совпадает с нстннаи показателем преломления плоскослонстой нятрострувтуры 1, восстанавлиЮф ваемый эквивалентный источник х заh нуляется.

И соответствии с предлагаемвм способом реконструкция тмина (Э) осущебз вляется с помощью весовых сумматоров 6 и 7 соответствеяио при n n « и

n . Поэтому на выходах сумматоров 6 я 7 вместо (4) имеют место следующие образы:

e e u с я мс)кс (11m) xy ll(n пюэм @э

Эти образы нормнруются в блоке 8, в результате чего в областям простран15239

90 6 точники подсвета х из результатов о приема. ства эанимаемои интроструктуры 1, в которой х =0 и, следовательно, не инь ф терферирует с источниками х„, восстана вливае тс я обра з: г 2 с

h мсзкс и и макс х

Q ll мни и + мин (6) A плакс л

4М . 1 ИМИ

- 1 ияк

2 й

-Л pgy

2 й

И мин г

Составитель О.Несова

Редактор H,Ðoãóëè÷ Техред А.Кравчук Корректор О.Ципле

Заказ 7037/47 Тираж 789 Подписное

ВЧИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

График зависимости (6) представлен на фиг. 3, КаК видно, в области отоб- 10 ражения I п(м„к, < и! - (nl макс крутизна кривой (6) превышает крутизну пунктирной прямой (tl Q а „с) ° соответствую

O. щей отображению по известному способу, FQe и „ ч„с ° OPH 3ToM BcJIBPcTBHe HDP15 мировки (6) из результата восстановления исключается внутреннее поле Х которое может существенно искажать результат для резко контрастных объектов .

Таким образом, способ акустоскопии позволяет повысить точность и разрешающую способность отображения, а также снизить вычислительные затраты и повысить оперативность за счет исключения необходимости компенсировать исФормула изобретения

Способ акустической интроскопии, заключающийся в тои, что возбуждают ультразвуковые волны в исследуемом объекте с показателем преломления п„„„спи п„а„, регистрируют акустическую голограмму путем когерентного приема рассеянного объектом акустического излучения и осуществляют голографическую реконструкцию полученной голограммы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьипения точности, быстродействия и информативности способа, голографическую реконструкцию полученной акустической голограммы осуществляют в двух однородных средах с показателями преломления соответственно

n „„„ и и„ „,, полученные акустические образы нелинейно предискажают по логарифмическому закону и по результатам их сравнения судят о раснределении искомого показателя преломления.