6._Спектор_оппонент (Метод анализа влияния структурированных рассеивающих сред на параметры качества терагерцовых изображающих систем)

В диссертационный совет Д 212.141.19 при МГТУ им. Н.Э. Баумана ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТА на диссертацию Долгановой Ирины Николаевны «МЕТОД АНАЛИЗА ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРИРОВАННЫХ РАССЕИВАЮЩИХ СРЕД НА ПАРАМЕТРЫ КАЧЕСТВА ТЕРАГЕРЦОВЫХ ИЗОБРАЖАЮЩИХ СИСТЕМ», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.07 — «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы» Актуальность работы В настоящее время изображающие системы терагерцового диапазона разрабатываются для решения задач теоретического и прикладного характера в различных областях физики и техники.

Их применению, в частности, способствует большая глубина проникновения терагерцового излучения в диэлектрические материалы. В то же время ослабление полезного сигнала, обусловленное многократным рассеянием терагерцового излучения, является одним из главных факторов, ограничивающих возможности терагерцовых изображающих систем. Для систематического анализа рассеяния излучения н его влияния на результат работы таких систем необходимо, в том числе, учитывать структуру рассеивающих сред и длину волны излучения, которая может быть сравнима с характерными размерами неоднородностей среды.

В связи с этим тема диссертационной работы И.Н. Долгановой, посвященная разработке метода анализа влияния структурированных рассеивающих сред на параметры качества терагерцовых изображающих систем, представляется актуальной. Содержание работы Диссертация состоит из введения, трех глав и общих выводов. Во введении автором обоснована актуальность и сформулирована цель данной работы, поставлены задачи. В первой главе «Анализ существующих типов терагерцовых изображающих систем и методов расчета рассеивающих свойств неоднородных сред» приводится краткое описание наиболее распространенных типов терагерцовых изображающих систем, их сравнение и выбор наиболее подходящей схемы для формирования изображения удаленного объекта.

В предположении необходимости получения изображения объекта через рассеивающую среду, автором приводится анализ методов расчета параметров рассеянного излучения. В результате сравнения рассмотренных методов предлагается использовать теорию переноса излучения и уточненный расчет индикатрисы рассеяния„ выполненный с помощью методов вычислительной электродинамики. Во второй главе «Численный метод анализа характеристик ТГц излучения, рассеянного структурированными средами, и параметров ТГц изображающей системы для оценки ее качества» автором приводится метод расчета параметров рассеянного терагерцового излучения, применимый для случая структурированных сред, а также его обоснование. Данный метод применяется для численного исследования влияния различных параметров структурированных сред на угловое распределение яркости рассеянного излучения и индикатрису рассеяния, а также для получения модуляционной передаточной функции изображающей системы с учетом среды распространения излучения.

На основе численного исследования приводится классификация структурированных сред. Показана эффективность использования усредненных параметров модели рассеивающей среды. Предложенный метод применяется автором для анализа модуляционной передаточной функции и разрешающей способности нескольких рассеивающих сред, модели которых описывают материалы одежды. В третьей главе «Разработка стенда для экспериментальных исследований ТГц изображающей системы и верификация результатов численного расчета характеристик рассеянного излучения» автором разрабатывается стенд для исследования индикатрисы рассеяния терагерцового излучения с целью подтверждения численных расчетов. Результаты экспериментальных исследований согласуются с результатами расчетов и демонстрируют влияние интерференции на характер индикатрисы рассеяния. Автор разрабатывает стенд для исследования формирования изображения объекта при наблюдении его через рассеивающие среды в терагерцовом диапазоне.

Описывается методика получения равномерной подсветки объекта с помощью интегратора. Используются тестовые объекты в виде шпальных мнр для измерения модуляционной передаточной функции. Полученные значения при работе изображающей системы в активном и пассивном режимах сравниваются с результатами численных расчетов, при этом достигается хорошее их согласование, что подтверждает возможность использования предложенного метода для оценки параметров терагерцовых изображающих систем. Приводится сравнение значений модуляционной передаточной функции для активного и пассивного режимов работы системы.

Для использования максимального контраста изображения в широком диапазоне пространственных частот автором предлагается синтезировать комбинированное активно-пассивное изображение и приводится алгоритм синтеза такого изображения, основанный на методах пороговой фильтрации изображения. В общих выводах представлены основные результаты диссертационной работы. Научная новизна работы заключается: ° в разработке метода расчета характеристик рассеянного излучения, прошедшего структурированные среды, позволяющего численно оценивать модуляционную передаточную функцию и разрешающую способность изображающей системы терагерцового диапазона; ° в классификации структурированных рассеивающих сред, применимой для выбора эффективного метода расчета параметров рассеянного излучения, прошедшего через такие среды.

Практическая значимость результатов работы заключается в следующем: ° Предложенный метод для численной оценки передаточных функций и разрешающей способности терагерцовой изображающей системы может быть использован для разработки новых и улучшения существующих систем безопасности, применяемых для обнаружения скрытых запрещенных и опасных объектов. ° Метод расчета характеристик рассеянного излучения и классификация структурированных рассеивающих сред могут применяться в процессе производства и контроля качества композитных конструкционных материалов. Публикации и апробация результатов работы Основные результаты диссертационной работы докладывались на 11 международных научно-технических конференциях и симпозиумах.

Результаты работы представлены в 12 статьях в научных журналах, входящих в Перечень ВАК РФ, в том числе, В.етчеи оГ Бс1еп116с 1пзггшпеп1з, Орйса1 апд Яиапшш Е1ес1гоп1сз, 1оцгпа1 оГ Яиапг1гайче Яресггозсору агк1 Кайайт е ТгапзГег. Достоверность результатов работы Достоверность результатов обеспечивается корректным применением методов теории переноса излучения, вычислительной электродинамики и численных методов Монте-Карло. Допущения„принятые при рассмотрении модели рассеивающей среды, корректны, что подтверждается соответствием результатов численного моделирования и экспериментальных исследований.

Недостатки работы Диссертация И.Н. Долгановой имеет следующие недостатки: ° В работе автором не приводится сравнение использования рассчитанной индикатрисы рассеяния с помощью методов вычислительной электродинамики с использованием параметрических модельных индикатрис. В результате не проанализировано в полной мере преимущество предложенного подхода.

° Не ясно есть ли практическая возможность расчета индикатрисы рассеяния среды произвольного большого объема, состоящей из полностью упорядоченных частиц. ° В автореферате (стр. 13 ) есть опечатки. Однако перечисленные замечания не снижают научной и практической ценности результатов диссертационной работы. Заключение Официальный оппонснт: Заведующий лабораторией ЭМСС ОСС ИОФ РАН кандидат технических наук И.Е Спектор 4~~и7, Подпись И.Е. Спектора заверя Ученый секретарь ИОФ РАН доктор физико-математически С.Н.Андреев М Ф:~~; Представленная диссертация является самостоятельной научной работой, содержащей новые решения актуальной научно-практической задачи, Содержащиеся в диссертации материалы свидетельствуют о высоком уровне подготовки И.Н.

Долгановой в обозначенной области исследований. Автореферат отражает все основные результаты и полностью соответствует содержанию диссертации. Диссертация отвечает требованиям ВАК РФ к диссертациям на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.07 — «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы», а ее автор, Долганова Ирина Николаевна, достойна присуждения ей ученой степени кандидата технических наук.

[11! О.А. Кошапйп, О.Е. Рогос1тп(точ, У.б. бопсЬагоч, 1.Е. ЯреИог, 1.Л. 1я(тЬа1соча, Ч.Ь1. Ят8аеч, Я.Ч. Ьотагеч, Ч.1. ТогдаяЬеч, '"Тешрегатиге ечо!иПоп оГ йе1естгтс гезропяе ярестга оТятП1тчеП!те-1т[те 81азяея ш тЬе тегаЬегтк апт1 тпГгагет! гап8ез," РЬуя!ся оГтЬе Яо1Ы Ятате, 56(6), 1200-1205 (2014).

[12] б.А. Кошапйп, О.Е. Рогот!!п1гоч, Ь.Р. 1з1тЬа1гоча, 1.Е. ЯреИог, А.А. Чо!1точ, К.А. ЧогоП1оч, Р.Я. Яеге8тп, А.Я. Ят8оч, "Е1естгот!упатптс ргорегттез от 1еат1 Ъгсопате-Тттапате тЬтп 61тпз ш тЬе тегаЬегтг йет)иепсу гап8е," РЬуятсз оГ тЬе Яо1Ы Ятате, 56(11), 2206-2212 (2014). [131 б.А. Коптапйп, Ч.М. МиИюгточ, О.Е. Рогойп(точ, 1.Е. Яре1ттог, "13!е!естгтс гезропзе оГ (Ва,Яг)ТПОЗ тЬтп т11шя ш а тегаЬегтк апс! 1К галлея," РЬузтсз оГ тЬе Яо1Ы Ятате„ 55(2)., 288-292 (2013). [14! О.А.

Кошапйп, Ч.Ь!. Ят8аеч, Ч.1. Тог8азЬеч, Я.Ч. 1.отагеч, О.Е. Рогот)тп)точ, 1.Е. Яре!стог, "Е1естгот(упаш!с сЬагастег!зт!сз оГ тЬе 1,аВбеО 5 апс! 1.аВЯтб 5 д1аяяея тп тЬе тегаЬегтх апс1 шХгагет! гап8ея," РЬуз(сз оГтЬе Яо1Ы Ягате, 54(11), 2189-2197 (2012). [15! Ч.В. Алкаш, Я.Р. ЬеЬет(еч, б.А. Котпапйп, О.Е. Рогойп1точ, 1.Е.

ЯреИог, "А тегаЬегтк гайаПоп зрестпип апа1укег," 1пятпппептз апт( Ехрегипепта! ТесЬптциея, 55(1), 149- 150 (2012). [161 б.А. Кошапйп, Я.Ч. С1шсЬпра1, Я.Р. 1.еЬет!еч, У.б. бопсЬагоч, А.Г. Кого!еч, О.Е. Рогойп1точ, 1.Е. Яре!стог, А.А. Чо!Еоч, "ВтЧО 8епегатогя Гог тегаЬегтк йе1естг!с шеаяигетпептз," 1ЕЕЕ ТгапяасПопя оп ТегаЬегтк Ястепсе апт! ТесЬтто!о8у, 3(4),6517990, 440- 444 (2013).

[17! 'Ч.А. Уигуеч, 1 Ч. АгарИпа, М.Я. ЯтогокЬечуИт, Ч.А. СЬарпш, К.Ч. СЬтхЬ, О.Ч. Учагоч, Ч.Р. Ка1шцяИттп, Е.Я. УЬи(точа, А.Я. РгоИтогоч, 1.Е. Яре!стог, В.Р. б Ь "бе/Ят(001) Ьетегозтгистигея тч1тЬ т1епяе аггауя сабе ттиаттттип т!отя: МогрЬо1оду, т!енес!я, рЬото- ешь ярестга апт( тегаЬегтк солт!ист!ч1ту," Ь!алояса1е Я.езеагсЬ Ьеттегз, 7, 414 (2012). [18! В.Р.

богзЬипоч„А.А. ЧоПточ, А.Я. Рго1тЬогоч, 1.Е. Яре!стог„З. А!ттш!тяи, М. !3геззе1, бЗ. МеитчепЬиуя, Я. Топис, Я. 11сЬтЫа, "ТегаЬетк ВЧттО ярестгоясору оГ солт!истогя апт! зирегсопт(истогя," Оиаптиш Е1естгоптся, 37(10), 916-923 (2007). [19! В. богя1шпоч, А.Я. РгоИюгоч, Я. Катяег, О. Га1теппетег, Я. Уазш, М. Рипип, Х. Ргтс1йо, Е Я. УЬи[точа, 1.Е. ЯреИог, Я. Чопдтга8оо1, М.В,Я. Неяяе!ЬегтЬ, Х Аагтя, бЗ. МеитчепЬиуя, М. 0геяяе1, "СЬаг8е 1оса1тгат1оп т1ие то ЯКА штегастюп тп тЬе зр!п-81аяя Аиде," ЕигорЬузтся ?.еттегз, 76(5), 938-944 (2006). [20! В. богяЬипоч, А.

ЧоПточ, 1. ЯреИог, А. РгоИюгоч, А. МиИип, М. Вгеяяе!, Я. (!сЬЫа, А. 1,оЫ1, "ТегаЬегтх В%0-ярестгояору," 1птегпаПопа1 Уоигпа! оГ 1пГгагес1 апс! МтПипетег изчез, 26(9), 1217-1240 (2005). Приложение — сведения об официальном оппоненте О Спектор Игорь Квсеевич Заведующий лабораторией экспериментальных методов субмиллнметровой спектроскопии отдела СС ИОФ РАН кандидат технических наук Организация Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им.

А.М. Прохорова Российской академии наук Адрес и контактные сведения 119991, г. Москва, ул, Вавилова, д. 38, ИОФ РАН Телефон: +7 499-5038770 Е-та11: зрес1от®гап,йр1хц .