Диссертация (1104104), страница 3
Текст из файла (страница 3)
 ðàìêàõ óêàçàííîé öåëèðåøàëèñü ñëåäóþùèå êîíêðåòíûå çàäà÷è:1. Ðàçðàáîòêà îïòè÷åñêèõ ìåòîäîâ èçìåðåíèé ïðîôèëåé N -âîëíû â ìîäåëüíîì ýêñïåðèìåíòå â âîçäóõå. Îïðåäåëåíèå óñëîâèé ïðèìåíèìîñòè ðàçðàáîòàííûõ ìåòîäîâ è èõ âðåìåííîãî ðàçðåøåíèÿ.2. Èññëåäîâàíèå íåëèíåéíîãî îòðàæåíèÿ N -âîëíû îò ïëîñêîé æ¼ñòêîé ïîâåðõíîñòè â âîçäóõå è îïðåäåëåíèå óñëîâèé íàáëþäåíèÿ íåðåãóëÿðíîãî ðåæèìà îòðàæåíèÿ.3.
×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå íåëèíåéíûõ ôîêóñèðîâàííûõ ïó÷êîâ ïåðèîäè÷åñêèõ âîëí èèìïóëüñîâ, ñîçäàâàåìûõ ãàóññîâñêèì è ïîðøíåâûì èçëó÷àòåëÿìè. Èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿâðåìåííîé ñòðóêòóðû âîëíû è àïîäèçàöèè èçëó÷àòåëÿ íà ïðåäåëüíî äîñòèæèìûå çíà÷åíèÿäàâëåíèÿ â ôîêóñå è âîçìîæíîñòü îáðàçîâàíèÿ ïðîñòðàíñòâåííûõ ñòðóêòóð òèïà ¾íîæêè¿Ìàõà â ðàìêàõ óðàâíåíèÿ Õîõëîâà-Çàáîëîòñêîé-Êóçíåöîâà (ÕÇÊ).4. ×èñëåííîå è ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå íåëèíåéíûõ ýôôåêòîâ â ïîëÿõ ñîâðåìåííûõ äèàãíîñòè÷åñêèõ è óäàðíî-âîëíîâûõ ìåäèöèíñêèõ óñòðîéñòâ. Îïðåäåëåíèå óðîâíåéàêóñòè÷åñêîãî äàâëåíèÿ, ïðè êîòîðûõ â èññëåäóåìûõ ïîëÿõ îáðàçóåòñÿ óäàðíûé ôðîíò èïðîÿâëÿþòñÿ ýôôåêòû íàñûùåíèÿ ïàðàìåòðîâ àêóñòè÷åñêîãî ïîëÿ.Íàó÷íàÿ íîâèçíà1.
Ïîêàçàíî, ÷òî ïðèìåíåíèå îïòè÷åñêèõ ìåòîäîâ (øëèðåí-ìåòîäà è èíòåðôåðîìåòðèè ïîñõåìå Ìàõà-Öåíäåðà) ïîçâîëÿåò êîëè÷åñòâåííî èçìåðÿòü ïðîôèëè ðàçðûâíûõ àêóñòè÷åñêèõ âîëí, ïðè ýòîì âðåìåííîå ðàçðåøåíèå øëèðåí-ìåòîäà (3 ìêñ) îïðåäåëÿåòñÿ âðåìåíåìýêñïîçèöèè âûñîêîñêîðîñòíîé êàìåðû, à âðåìåííîå ðàçðåøåíèå â èçìåðåíèÿõ ñ ïîìîùüþèíòåðôåðîìåòðà Ìàõà-Öåíäåðà (0.4 ìêñ) øèðèíîé ëàçåðíîãî ïó÷êà.2. Âïåðâûå ýêñïåðèìåíòàëüíî èññëåäîâàíî íåðåãóëÿðíîå îòðàæåíèå N -âîëíû ñî çíà÷åíèÿìè àêóñòè÷åñêîãî ÷èñëà Ìàõà ïîðÿäêà 10−3 îò æ¼ñòêîé ïîâåðõíîñòè è èçìåðåíû ïðîôèëèN -âîëíû â îêðåñòíîñòè òðîéíîé òî÷êè.3.
Âïåðâûå ÷èñëåííî èññëåäîâàíî âëèÿíèå âðåìåííîé è ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòóðû ôîêóñèðîâàííîãî àêóñòè÷åñêîãî ïó÷êà íà ïðîÿâëåíèå ýôôåêòà íàñûùåíèÿ è ôîðìèðîâàíèÿñòðóêòóð òèïà ¾íîæêè¿ Ìàõà âáëèçè îñè ïó÷êà.4. Âïåðâûå èññëåäîâàíû îñîáåííîñòè ïðîÿâëåíèÿ íåëèíåéíûõ ýôôåêòîâ â ôîêóñèðîâàííûõ ïîëÿõ ìåäèöèíñêèõ óñòðîéñòâ óäàðíî-âîëíîâîé òåðàïèè (Duolith SD1) è äèàãíîñòè÷åñêîãî óëüòðàçâóêà (ðåø¼òêà Philips C5-2) ïðè èñïîëüçîâàíèè ìåòîäîâ ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ñ ãðàíè÷íûìè óñëîâèÿìè, ïîëó÷åííûìè èç ýêñïåðèìåíòà.Äîñòîâåðíîñòü ïðåäñòàâëåííûõ â äèññåðòàöèîííîé ðàáîòå ðåçóëüòàòîâ ïîäòâåðæäàåòñÿ ïðîâåðî÷íûìè ÷èñëåííûìè è ôèçè÷åñêèìè ýêñïåðèìåíòàìè, à òàêæå ñîîòâåòñòâèåìðåçóëüòàòîâ ýêñïåðèìåíòîâ àïðèîðíîé èíôîðìàöèè, òåîðåòè÷åñêèì ðàñ÷¼òàì è äàííûì,ïîëó÷åííûì â ðàáîòàõ äðóãèõ àâòîðîâ.9Ïðàêòè÷åñêàÿ çíà÷èìîñòü1.
Ðàçâèòûé îïòè÷åñêèé ìåòîä èçìåðåíèÿ ïðîôèëÿ ñôåðè÷åñêîé N -âîëíû èíòåðôåðîìåòðîì Ìàõà-Öåíäåðà ÿâëÿåòñÿ ïåðñïåêòèâíûì äëÿ êîëè÷åñòâåííîãî èçìåðåíèÿ ïðîôèëåéðàçðûâíûõ àêóñòè÷åñêèõ âîëí â âîçäóõå è êàëèáðîâêè øèðîêîïîëîñíûõ ìèêðîôîíîâ.2. Îïðåäåëåíû ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó óãëîì ïàäåíèÿ è àìïëèòóäîé N -âîëíû, ïðè êîòîðûõíàáëþäàåòñÿ íåðåãóëÿðíûé ðåæèì îòðàæåíèÿ ñôåðè÷åñêè ðàñõîäÿùåéñÿ N -âîëíû îò ïëîñêîé æ¼ñòêîé ïîâåðõíîñòè â âîçäóõå.3. Ðàçâèòàÿ ÷èñëåííàÿ ìîäåëü íåëèíåéíîé ôîêóñèðîâêè ðàçðûâíûõ ïåðèîäè÷åñêèõ è èìïóëüñíûõ ïîëåé ïîçâîëÿåò îïèñûâàòü ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííóþ ñòðóêòóðó è îöåíèâàòüóðîâíè íàñûùåíèÿ â àêñèàëüíî-ñèììåòðè÷íûõ àêóñòè÷åñêèõ ïó÷êàõ.4. Ïðîàíàëèçèðîâàíû íåëèíåéíûå ýôôåêòû â àêóñòè÷åñêèõ ïîëÿõ ñîâðåìåííûõ äèàãíîñòè÷åñêèõ (ðåø¼òêà Philips C5-2) è óäàðíî-âîëíîâûõ (Duolith SD1) ìåäèöèíñêèõ èçëó÷àòåëåé äëÿ ðàçëè÷íûõ ðåæèìîâ èõ ðàáîòû.
Âûïîëíåííûå ðàñ÷¼òû ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿäëÿ îïòèìèçàöèè ïàðàìåòðîâ óëüòðàçâóêîâûõ èçëó÷àòåëåé â ðàçëè÷íûõ ìåäèöèíñêèõ ïðèëîæåíèÿõ è äëÿ ðàçðàáîòêè îïòèìàëüíûõ ïðîòîêîëîâ îáëó÷åíèÿ.Ïîëîæåíèÿ, âûíîñèìûå íà çàùèòó1. Îïòè÷åñêèå ìåòîäû (øëèðåí-ìåòîä è ìåòîä èçìåðåíèÿ ñ ïîìîùüþ èíòåðôåðîìåòðàÌàõà-Öåíäåðà) ïîçâîëÿþò êîëè÷åñòâåííî âîññòàíàâëèâàòü ïðîôèëè ðàçðûâíûõ àêóñòè÷åñêèõ âîëí.
Âðåìåííîå ðàçðåøåíèå â ìåòîäå èíòåðôåðîìåòðèè ïî ñõåìå Ìàõà-Öåíäåðà (0.4ìêñ) â øåñòü ðàç ïðåâûøàåò ðàçðåøåíèå ñîâðåìåííûõ êîíäåíñàòîðíûõ ìèêðîôîíîâ, ÷òîäåëàåò âîçìîæíûì åãî èñïîëüçîâàíèå äëÿ êàëèáðîâêè øèðîêîïîëîñíûõ èçìåðèòåëüíûõóñòðîéñòâ.2. Íåðåãóëÿðíîå îòðàæåíèå íåëèíåéíîé ñôåðè÷åñêè ðàñõîäÿùåéñÿ N -âîëíû (àêóñòè÷åñêèå ÷èñëà Ìàõà ïîðÿäêà 10−3 ), ñîçäàâàåìîé èñêðîâûì èñòî÷íèêîì â âîçäóõå, îò ïëîñêîéæ¼ñòêîé ïîâåðõíîñòè èìååò äèíàìè÷åñêèé õàðàêòåð è íàáëþäàåòñÿ ïðè çíà÷åíèÿõ êðèòè÷åñêîãî ïàðàìåòðà ìåíüøèõ 1.1 ± 0.3.3. Íàñûùåíèå ïèêîâîãî ïîëîæèòåëüíîãî äàâëåíèÿ â ôîêóñèðîâàííûõ ïåðèîäè÷åñêèõ óëüòðàçâóêîâûõ ïîëÿõ ñâÿçàíî â îñíîâíîì ñ íåëèíåéíûì ïîãëîùåíèåì íà óäàðíîì ôðîíòåâîëíû, à â èìïóëüñíûõ ïîëÿõ - ñ ýôôåêòîì íåëèíåéíîé ðåôðàêöèè.
 ðàìêàõ óðàâíåíèÿ Õîõëîâà-Çàáîëîòñêîé-Êóçíåöîâà â ôîêàëüíîé îáëàñòè ïó÷êà âîçìîæíî îáðàçîâàíèåïðîñòðàíñòâåííûõ ñòðóêòóð òèïà ¾íîæêè¿ Ìàõà.4. Êîìïëåêñíûé ïîäõîä, îñíîâàííûé íà ñîâìåñòíîì èñïîëüçîâàíèè ìåòîäîâ ÷èñëåííîãîìîäåëèðîâàíèÿ ñ ãðàíè÷íûìè óñëîâèÿìè, ïîëó÷åííûìè èç ýêñïåðèìåíòà, ïîçâîëÿåò ñ õîðîøåé òî÷íîñòüþ (3 − 5 %) îïèñûâàòü òð¼õìåðíûå íåëèíåéíûå ïîëÿ ñîâðåìåííûõ äèàãíîñòè÷åñêèõ è óäàðíî-âîëíîâûõ ìåäèöèíñêèõ óñòðîéñòâ.10Àïðîáàöèÿ ðàáîòûÎñíîâíûå ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé, ïðåäñòàâëåííûõ â äèññåðòàöèè, äîêëàäûâàëèñüè îáñóæäàëèñü íà ñëåäóþùèõ ïðîôèëüíûõ íàó÷íûõ ðîññèéñêèõ è ìåæäóíàðîäíûõ êîíôåðåíöèÿõ: íà 162, 166, 168 è 169-é ñåññèÿõ Àìåðèêàíñêîãî àêóñòè÷åñêîãî îáùåñòâà (ÑàíÄèåãî, 2011; Ñàí-Ôðàíöèñêî, 2013; Èíäèàíàïîëèñ, 2014; Äæýêñîíâèëë, ÑØÀ, 2015), íàXII Âñåðîññèéñêîé øêîëå-ñåìèíàðå ¾Âîëíîâûå ÿâëåíèÿ â íåîäíîðîäíûõ ñðåäàõ¿ (Çâåíèãîðîä, 2010), íà Âñåðîññèéñêîé øêîëå-ñåìèíàðå ¾Âîëíû-2013¿ (Êðàñíîâèäîâî, 2013), íàÌåæäóíàðîäíîì êîíãðåññå ïî óëüòðàçâóêó (Ãäàíüñê, Ïîëüøà, 2011), íà XIV è XV ñåññèÿõ Ðîññèéñêîãî àêóñòè÷åñêîãî îáùåñòâà (Ñàðàòîâ, 2011; Òàãàíðîã, 2012), íà ñîâìåñòíîéêîíôåðåíöèè Ôðàíöóçñêîãî àêóñòè÷åñêîãî îáùåñòâà è Åâðîïåéñêîé àññîöèàöèè àêóñòèêîâ¾Àêóñòèêà-2012¿ (Íàíò, Ôðàíöèÿ, 2012), íà 21-ì Ìåæäóíàðîäíîì êîíãðåññå ïî àêóñòèêå(ISA21, Ìîíðåàëü, Êàíàäà, 2013), íà 3, 4 è 5-é Ìåæäóíàðîäíûõ øêîëàõ ïî òåðàïåâòè÷åñêîìó óëüòðàçâóêó (Ëåç Óø, Ôðàíöèÿ, 2011, 2013, 2015), íà Ëåòíåé øêîëå ïî íåëèíåéíîéàêóñòèêå è íåîäíîðîäíûì ñðåäàì (Îëåðîí, Ôðàíöèÿ, 2014), íà 1-é Âñåðîññèéñêîé àêóñòè÷åñêîé êîíôåðåíöèè (Ìîñêâà, 2014), íà XXII Ìåæäóíàðîäíîé êîíôåðåíöèè ñòóäåíòîâ,àñïèðàíòîâ è ìîëîäûõ ó÷¼íûõ ¾Ëîìîíîñîâ-2015¿ (Ìîñêâà, 2015), íà 20-ì Ìåæäóíàðîäíîìñèìïîçèóìå ïî íåëèíåéíîé àêóñòèêå (ISNA20, Ëèîí, Ôðàíöèÿ, 2015), à òàêæå îáñóæäàëèñüíà íàó÷íûõ ñåìèíàðàõ êàôåäðû àêóñòèêè ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ è Àêóñòè÷åñêîãîèíñòèòóòà èìåíè àêàäåìèêà Í.Í.
Àíäðååâà.Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå ãðàíòîâ ÐÔÔÈ 12-02-31830-ìîë_à, 12-02-09249,12-02-16094, ñòèïåíäèè Àìåðèêàíñêîãî Àêóñòè÷åñêîãî Îáùåñòâà, ñòèïåíäèè ôîíäà Äìèòðèÿ Çèìèíà ¾Äèíàñòèÿ¿ è ñòèïåíäèè ôðàíöóçñêîãî ïðàâèòåëüñòâà äëÿ ïîäãîòîâêè äèññåðòàöèè â ðàìêàõ äîãîâîðà î ñîòðóäíè÷åñòâå ìåæäó Âûñøåé öåíòðàëüíîé øêîëîé ã. Ëèîíàè ôèçè÷åñêèì ôàêóëüòåòîì ÌÃÓ èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà. Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ÷àñòü ðàáîòû, ñâÿçàííàÿ ñ àýðîàêóñòè÷åñêèìè èçìåðåíèÿìè, ïðîâîäèëàñü â Âûñøåé öåíòðàëüíîéøêîëå ã. Ëèîíà. Âû÷èñëèòåëüíûå ðåñóðñû áûëè ïðåäîñòàâëåíû ÑÊÖ ÌÃÓ.ÏóáëèêàöèèÌàòåðèàëû äèññåðòàöèè îïóáëèêîâàíû â 24 ïå÷àòíûõ ðàáîòàõ, ñïèñîê êîòîðûõ ïðèâîäèòñÿ â êîíöå àâòîðåôåðàòà, èç íèõ 10 ñòàòåé â íàó÷íûõ èçäàíèÿõ èç ñïèñêà ÂÀÊ.Ëè÷íûé âêëàä àâòîðàÂñå ïðåäñòàâëåííûå â äèññåðòàöèè ðåçóëüòàòû ïîëó÷åíû àâòîðîì ëè÷íî, ëèáî ïðèå¼ íåïîñðåäñòâåííîì ó÷àñòèè.Ñòðóêòóðà è îáú¼ì äèññåðòàöèèÄèññåðòàöèÿ ñîñòîèò èç ââåäåíèÿ, ÷åòûð¼õ îðèãèíàëüíûõ ãëàâ, çàêëþ÷åíèÿ, îäíîãîïðèëîæåíèÿ è áèáëèîãðàôèè.
Îáùèé îáú¼ì ðàáîòû ñîñòàâëÿåò 123 ñòðàíèöû, âêëþ÷àþùèõ 74 ðèñóíêà è 2 òàáëèöû. Áèáëèîãðàôèÿ âêëþ÷àåò 128 íàèìåíîâàíèé íà 8 ñòðàíèöàõ.Ñîäåðæàíèå äèññåðòàöèèÏåðâàÿ ãëàâà äèññåðòàöèè ïîñâÿùåíà îïòè÷åñêèì ìåòîäàì èçìåðåíèé ïðîôèëåé äàâëåíèÿ N -âîëíû, ñîçäàâàåìîé èñêðîâûì èñòî÷íèêîì â âîçäóõå.  1.1 ïðåäñòàâëåí îáçîð11ëèòåðàòóðû ïî âîçìîæíûì ìåòîäàì èçìåðåíèé àêóñòè÷åñêèõ ðàçðûâíûõ âîëí, à òàêæåîáñóæäàþòñÿ íåäîñòàòêè èçìåðåíèé N -âîëíû ïðè ïîìîùè ñîâðåìåííûõ êîíäåíñàòîðíûõìèêðîôîíîâ.
Ïðåäëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàíèå îïòè÷åñêèõ ìåòîäîâ èçìåðåíèé ïðîôèëåé âîëíêàê àëüòåðíàòèâíûõ àêóñòè÷åñêèì ìåòîäàì.  1.2 ïðèâîäèòñÿ îïèñàíèå ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè äëÿ îïòè÷åñêèõ èçìåðåíèé ñôåðè÷åñêè ðàñõîäÿùåéñÿ N -âîëíû â îäíîðîäíîì âîçäóõå ñ ïîìîùüþ øëèðåí-ìåòîäà. Ñïîñîá âîññòàíîâëåíèÿ ïðîôèëÿ äàâëåíèÿN -âîëíû ïî ðàñïðåäåëåíèþ èíòåíñèâíîñòè øëèðåí-èçîáðàæåíèÿ ïðèâåäåí â 1.3.  1.4ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû îïòè÷åñêèõ èçìåðåíèé áåçðàçìåðíûõ ïðîôèëåé N -âîëíû, ïðè ýòîìâîññòàíîâëåíèå óðîâíåé äàâëåíèÿ â ïðîôèëÿõ ïðîâîäèëîñü ïóò¼ì àíàëèçà óäëèíåíèÿ ôàçûñæàòèÿ N -âîëíû ïðè å¼ íåëèíåéíîì ðàñïðîñòðàíåíèè.  1.5 îïèñûâàåòñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ óñòàíîâêà äëÿ îïòè÷åñêèõ èçìåðåíèé ïðîôèëåé N -âîëíû ñ ïîìîùüþ èíòåðôåðîìåòðà Ìàõà-Öåíäåðà.
 1.6 ðàçðàáîòàíà ïðîöåäóðà âîññòàíîâëåíèÿ àêóñòè÷åñêîãî ïðîôèëÿäàâëåíèÿ N -âîëíû ïî îïòè÷åñêîìó ñäâèãó ôàç ìåæäó îïîðíûì è ïðîáíûì ëó÷àìè èíòåðôåðîìåòðà. Ðåçóëüòàòû îïòè÷åñêèõ èçìåðåíèé, âûïîëíåííûõ ñ ïîìîùüþ èíòåðôåðîìåòðàÌàõà-Öåíäåðà, ïðèâåäåíû â 1.7.  1.8 îáñóæäàþòñÿ ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè èñïîëüçóåìûõ îïòè÷åñêèõ ìåòîäîâ (øëèðåí-ìåòîäà è ìåòîäà èíòåðôåðîìåòðà Ìàõà-Öåíäåðà) äëÿêîëè÷åñòâåííûõ èçìåðåíèé ïðîôèëåé àêóñòè÷åñêèõ ðàçðûâíûõ âîëí.  1.9 ïðåäñòàâëåíûâûâîäû ãëàâû 1.Âòîðàÿ ãëàâà äèññåðòàöèè ïîñâÿùåíà íåðåãóëÿðíîìó îòðàæåíèþ N -âîëíû îò æ¼ñòêîé ïîâåðõíîñòè â âîçäóõå.
 2.1 ïðèâåäåí îáçîð ëèòåðàòóðû ïî íåðåãóëÿðíîìó îòðàæåíèþ óäàðíûõ âîëí îò æ¼ñòêèõ ïîâåðõíîñòåé, à òàêæå ïî ðàáîòàì, â êîòîðûõ ðàññìàòðèâàëèñü ñëó÷àè îòðàæåíèÿ ðàçðûâíûõ àêóñòè÷åñêèõ âîëí â óñëîâèÿõ ïàðàäîêñà ôîí Íåéìàíà. 2.2 ïðèâîäèòñÿ êëàññèôèêàöèÿ âîçìîæíûõ âèäîâ îòðàæåíèÿ ðàçðûâíûõ àêóñòè÷åñêèõâîëí îò æ¼ñòêîé ïîâåðõíîñòè. Îáðàùàåòñÿ âíèìàíèå íà õàðàêòåðíûå îòëè÷èÿ â ñòðóêòóðåôðîíòîâ ïðè îòðàæåíèè ñëàáûõ óäàðíûõ âîëí â âèäå ñòóïåíüêè è â âèäå áîëåå ñëîæíûõâðåìåííûõ ïðîôèëåé, õàðàêòåðíûõ äëÿ àêóñòè÷åñêèõ ñèãíàëîâ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
