+
Действующая цена700 499 руб.
Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск

Радиотеплокация сильнопоглощающих сред

  • Автор:

    Троицкий, Роман Всеволодович

  • Шифр специальности:

    01.04.03

  • Научная степень:

    Кандидатская

  • Год защиты:

    1998

  • Место защиты:

    Нижний Новгород

  • Количество страниц:

    90 с. : ил.

  • Стоимость:

    700 р.

    499 руб.

до окончания действия скидки
00
00
00
00
+
Наш сайт выгодно отличается тем что при покупке, кроме PDF версии Вы в подарок получаете работу преобразованную в WORD - документ и это предоставляет качественно другие возможности при работе с документом
Страницы оглавления работы

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Радиофизические свойства сильнопоглощающих сред и обенности формирования теплового излучения в СВЧ-диапазоне.
1.1 Общие особенности формирования теплового

радиоизлучения сплошных сред
1.2 Радиофизические свойства водной среды
1.3 Радиофизические свойства грунта
1.4 Электродинамические свойства биологических тканей
1.5 Постановка задачи термического подповерхностного
зондирования сильнопоглощающих сред и методы ее решения
Глава 2 Температурное зондирование водной поверхности.
2.1 Методы компенсации влияния коэффициента отражения при измерениях радиоизлучения среды на малых расстояниях от
грйницы раздела
2.2 Лабораторное моделирование тепловых пленок на водной поверхности и восстановление их температурного профиля по многочастотным измерениям яркостной температуры
2.3 Радиометрические измерения динамики профиля температуры
водной средй при прохождении внутренних волн
' 2.4 Динамика тепропереноса через поверхность вода*воздух по измерениям ее теплового излучения
Глава 3. Измерение радиотемпературы грунтов и восстановление их температурного профиля.
3.1 Методические особенности измерений и решения обратной задачи
3.2 Измерение суточной динамики профиля температуры сухих
почв в условиях лета
3.3 Определение глубины промерзания почвы и подповерхностное температурное зондирование в зимних условиях
Глава 4 Радиотермометрия биологических тканей
4.1 Экспериментальное обоснование возможности
определения профиля температуры в биологических тканях
4.2 Восстановление температурного профиля в
биологических тканях. Модельный подход
4.3 Многочастотная радиотермометрия
4.4 Радиотермометрия при внутриполостной гипертермии
Заключение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
В последние годы интенсивно развивается радиометрическое зондирование (радиотеплолокация) природных сред с различными поглощающими свойствами. Одной из актуальных проблем является развитие методов дистанционного зондирования сильнопоглощающих сред, которые характеризуются значительным поглощением на расстояниях, сравнимых с длиной электромагнитной волны. Применительно к микроволновому диапазону к таким средам относятся вода, грунт и биологические ткани. Именно они являются объектами исследования в данной работе.
Целью дистанционного зондирования подстилающих поверхностей обычно является получение оперативной и надежной информации о динамике таких величин, как температура [17], степень взволнованности морской поверхности, направление и скорость приводного ветра[2,8,103], толщина ледяного и снежного покрова [15], температура, влажность и засоленность почвы [79], скорость прироста биомассы естественной растительности и посевов [97], характер растительности и лесов [105,107], наличие и локализация антропогенных загрязнений [10]. Все перечисленное определяет и области применения дистанционного зондирования: метеорология, океанология,
сельское и лесное хозяйство, экология [41].
В диссертационной работе исследовано восстановление подповерхностного температурного профиля, что в значительной мере расширяет возможности применения дистанционного зондирования. Так, суточная и сезонная динамика температурного профиля и глубины промерзания почвы являются важными при планировании работ в сельском хозяйстве, оценке пригодности почв для засева теми или иными культурами, прогнозировании урожая. Приповерхностная температура и ее динамика -определяющие метеорологические показатели теплообмена в системе атмосфера-земные покровы - оказывают по современным представлениям большое влияние на формирование погодных условий [41]. На важность зондирования температурного профиля подстилающей поверхности было обращено внимание в работах [46,77], однако экспериментальных результатов получено не было из-за невозможности достаточно точного учета влияния всех факторов, определяющих радиотемпературу подстилающей поверхности и из-за сложности ее измерения с необходимой точностью.
Вторым направлением исследования в настоящей работе является контактная радкотермометрия - получение информации о подповерхностной температуре тканей живых организмов, прежде всего человека по их

собственному радиоизлучению. Тепловидение, т.е. получение информации о распределении температуры кожных покровов по излучению в ИК-диапазоне уже относительно давно заняло прочное место при диагностике целого ряда заболеваний [52]. В отличие от него подповерхностное температурное зондирование позволяет в зависимости от диэлектрических свойств тканей "заглянуть" на глубину 3-7 см [73,87]. С помощью радиотермометрии можно различить локальные изменения температуры внутри тела, экранированные слоями тканей с сильным кровотоком, недоступные для тепловидения.
Еще более важным представляется применение контактной радиотермометрии для контроля за процедурой терапевтической гипертермии [56]. Гипертермия, т.е. искусственный нагрев тела человека или отдельных его участков вот уже около 20 лет активно используется для лечения ряда заболеваний, прежде всего в онкологической практике [1,90]. Для достижения максимального терапевтического эффекта процедуры необходимо уложиться в весьма узкие температурные, а при локальной гипертермии и в пространственные рамки нагрева.
Восстановление профиля глубинной температуры тканей теоретически изучалось в ряде работ [20,94]. Однако предложенные методы позволяли получить лишь усредненные дискретные значения температуры в каждом из слоев тканей. Такой подход ограничивает применение метода в диагностике и затрудняет его использование для контроля уровня нагрева при локальной гипертермии. Вышеизложенное свидетельствует об актуальности постановки и решения задач диссертационной работы.
Цели работы:
Целями настоящего исследования являются экспериментальное обоснование, разработка и практическая реализация дистанционного радиометрического метода восстановления температурного профиля подповерхного слоя водной среды, грунта и биологических тканей.
Для достижения данных целей необходимо было решить следующие задачи:
1. Разработать методы устранения основных помеховых факторов в процессе измерения радиоизлучения сильнопоглощающих сред.
2. Экспериментально обосновать постановку задачи в терминах теории переноса излучения для биологических тканей
3. Выполнить экспериментальные исследования теплового микроволнового излучения исследуемых сред.
4. Получить адекватную физическую интерпретацию данных.

повторяемостью: ее вариации по ансамблю реализации не превышают величины
Щ(гЛ)<ЩТ1(г,1)-Тл) (2.12)
где 7 - температура воды в кювете до разлития теплой пленки, или, что то же самое, температура воды вблизи ее дна (она не испытывает сколь-либо заметного возмущения в ходе эксперимента). При этом, конечно, сохраняется достаточно быстрая временная динамика температуры вблизи поверхности так, что возвращение температуры к исходному квазиоднородному уровню происходит за время порядка 15 минут.
Пользуясь этими данными, можно считать, что исходный профиль температуры в такой искусственно созданной термической пленке известен с точностью, определяемой (2.12).
Радиометрическая часть измерений производилась с помощью радиометров на длины волн 3, 9 и 13 см с рупорными антеннами, расположенными на фиксированном расстоянии 30 см от поверхности воды в кювете. Это расстояние фиксировалось и поддерживалось постоянным с точностью до 0.3-0.5 мм для того, чтобы исключить возможное влияние интерференции собственных шумов радиометра с шумами, отраженными поверхностью воды. Использовалась также методика компенсации коэффициента отражения с помощью металлического экрана.
Процесс радиометрической части измерений включал:
1. Калибровку приемников по равномерно прогретой воде в кювете при двух значений ее температуры - комнатной и на 2-3/С выше.
2. Создание термической пленки на воде комнатной температуры.
3. Радиометрические измерения излучения термической пленки в течение примерно 10 мин.
4. Повторную калибровку.
При калибровке поверхность воды покрывалась радиопрозрачной пленкой, что препятствовало испарению и предотвращало быстрое формирование холодной термической пленки. Данные прямых измерени показали, что в этом случае при температуре перемешаной воды не более чем на 5К выше комнатной остывание на глубине 0.5-0.8 мм на 0.1/С происходит не менее чем за 7 минут при характерном времени времени калибровки менее 3 минут. Калибровка измерений непосредственно по радиоизлучению самой исследуемой среды при неизменности фона позволяет устранить основные источники погрешностей, связанные с абсолютными измерениями. По данным

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.144, запросов: 967