Аналитическая модель формирования фазоконтрастных изображений неоднородных некристаллических объектов произвольной формы

Выпуски МФиНТ » Том 39, выпуск 2

С. В. Лизунова$^{1}$, Б. В. Шелудченко$^{1}$, В. Б. Молодкин$^{1}$, Н. Г. Толмачёв$^{1}$, Дж. Е. Айс$^{2}$, Р. И. Барабаш$^{2}$, В. Е. Сторижко$^{3}$, В. В. Лизунов$^{1}$, Е. В. Фузик$^{1}$, Г. О. Велиховский$^{1}$, В. В. Молодкин$^{1}$, С. В. Дмитриев$^{1}$, Л. Н. Скапа$^{1}$

$^{1}$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина
$^{2}$Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, 37831-6118 Tennessee, USA
$^{3}$Институт прикладной физики НАН Украины, ул. Петропавловская, 58, 40000 Сумы, Украина

Получена: 29.12.2016. Скачать: PDF

В работе построена обобщённая теоретическая модель формирования трёхосевым способом фазоконтрастных изображений неоднородных некристаллических объектов произвольной формы. В модели самосогласованно учтены аналитически эффекты полной многократности рассеяния рентгеновских лучей как на периодических или постоянных (однородных в среднем), так и впервые на флуктуационных составляющих восприимчивости объектов. При этом учтена полная многократность и в монокристаллах монохроматора и анализатора, и в исследуемом объекте Использование модели и разработанных на её основе фазовариационных принципов формирования и интерпретации изображений позволяет аналитически описать наблюдаемое экспериментально повышение на несколько порядков чувствительности и обеспечивает возможность решения обратной задачи и при этом проблемы информативности неразрушающей многопараметрической диагностики.

Ключевые слова: фазоконтрастные изображения, трёхосевой способ получения изображений, неоднородные некристаллические объекты, преломление, динамическая теория.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i02/0143.html

PACS: 07.85.Jy, 07.85.Qe, 61.05.cc, 87.57.cj, 87.59.-e

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

E. Forster, K. Goets, and P. Zaumseil, Kristall und Technik, 15, No. 8: 937 (1980). Crossref
В. А. Соменков, А. К. Ткалич, С. Ш. Шильштейн, ЖТФ, 61, № 11: 197 (1991).
V. N. Ingal and E. A. Beliaevskaya, J. Phys. D, 28, No. 10: 2314 (1995). Crossref
В. Н. Ингал, Е. А. Беляевская, ЖТФ, 66, № 3: 344 (1996).
T. J. Davis, D. Gao, T. E. Gureyev, A. W. Stevenson, and S. W. Wilkins, Nature, 373: 595 (1995). Crossref
D. Gao, T. J. Davis, and S. W. Wilkins, Aust. J. Phys., 48, No. 1: 103 (1995).
T. J. Davis, T. E. Gureyev, D. Gao, A. W. Stevenson, and S. W. Wilkins, Phys. Rev. Lett., 74, No. 16: 3173 (1995). Crossref
A. Snigirev, I. Snigireva, V. Kohn, S. Kuznetsov, and I. Schelokov, Rev. Sci. Instrum., 66, No. 12: 5486 (1995). Crossref
В. А. Бушуев, В. Н. Ингал, Е. А. Беляевская, Кристаллография, № 5: 808 (1996).
К. М. Подурец, В. А. Соменков, С. Ш. Шильштейн, ЖТФ, 59, № 6: 115 (1989).
В. Н. Ингал, Е. А. Беляевская, ЖТФ, 63, № 6: 137 (1993).
В. Н. Ингал, Е. А. Беляевская, В. А. Бушуев, Способ фазовой рентгенографии объектов и устройство для его осуществления (варианты), Патент РФ № 2115943 (Опубликован 20 июля 1998 г.).
M. Ando, H. Sugiyama, A. Maksimenko, W. Pattanasiriwisawa, K. Hyodo, and Zh. Xiaowei, Jpn. J. Appl. Phys., 40, No. 8A: 844 (2001). Crossref
С. В. Лизунова, В. Б. Молодкин, Б. В. Шелудченко, В. В. Лизунов, Металофиз. новейшие технол., 35, № 11: 1585 (2013).
Б. В. Шелудченко, В. Б. Молодкин, С. В. Лизунова, С. И. Олиховский, Е. Н. Кисловский, А. Ю. Гаевский, В. В. Лизунов, А. И. Низкова, Т. П. Владимирова, В. В. Молодкин, Е. В. Фузик, А. В. Гошкодеря, А. А. Белоцкая, Г. О. Велиховский, А. А. Музыченко, Р. В. Лехняк, Металофиз. новейшие технол., 36, № 4: 559 (2014). Crossref
Б. В. Шелудченко, В. Б. Молодкин, С. В. Лизунова, М. В. Ковальчук, Э. Х. Мухамеджанов, В. А. Бушуев, Ю. П. Хапачев, В. Е. Сторижко, С. И. Олиховский, Е. Н. Кисловский, А. Ю. Гаевский, В. В. Лизунов, А. И. Низкова, Т. П. Владимирова, В. В. Молодкин, Е. В. Фузик, А. В. Гошкодеря, А. А. Белоцкая, Г. О. Велиховский, А. А. Музыченко, Р. В. Лехняк, Актуальные вопросы современного естествознания, вып. 12: 32 (2014).
В. Б. Молодкин, М. В. Ковальчук, И. М. Карнаухов, В. Е. Сторижко, С. В. Лизунова, С. В. Дмитриев, А. И. Низкова, Е. Н. Кисловский, В. В. Молодкин, Е. В. Первак, А. А. Катасонов, В. В. Лизунов, Е. С. Скакунова, Б. С. Карамурзов, А. А. Дышеков, А. Н. Багов, Т. И. Оранова, Ю. П. Хапачев, Основы интегральной многопараметрической диффузнодинамической дифрактометрии (Нальчик: Кабардино-балкарский университет: 2013).
В. Б. Молодкин, М. В. Ковальчук, И. М. Карнаухов, В. Ф. Мачулин, В. Е. Сторижко, Э. Х. Мухамеджанов, А. И. Низкова, С. В. Лизунова, Е. Н. Кисловский, С. И. Олиховский, Б. В. Шелудченко, С. В. Дмитриев, Е. С. Скакунова, В. В. Молодкин, В. В. Лизунов, В. А. Бушуев, Р. Н. Кютт, Б. С. Карамурзов, А. А. Дышеков, Т. И. Оранова, Ю. П. Хапачев, Основы динамической высокоразрешающей дифрактметрии функциональных материалов (Нальчик: Кабардино-Балкарский университет: 2013).
A. Momose, T. Takeda, Y. Itai, and K. Hirano, Nat. Med., 2: 473 (1996). Crossref
M. N. Wernick, O. Wirjadi, D. Chapman, Z. Zhong, N. P. Galatsanos, Y. Yang, J. G. Brankov, O. Oltulu, M. A. Anastasio, and C. Muehleman, Phys. Med. Biol., 48: 3875 (2003). Crossref
M. J. Kitchen, K. M. Pavlov, S. B. Hooper, D. J. Vine, K. K. W. Siu, M. J. Wallace, M. L. L. Siew, N. Yagi, K. Uesugi, and R. A. Lewis, Eur. J. Radiol., 68: S49 (2008). Crossref
P. Coan, J. Mollenhauer, A. Wagner, C. Muehleman, and A. Bravin, Eur. J. Radiol., 68: S41 (2008). Crossref
S. Ichihara, M. Ando, E. Hashimoto, A. Maksimenko, H. Sugiyama, C. Ohbayashi, T. Yuasa, K. Yamasaki, Y. Arai, K. Mori, and T. Endo, Virchows Arch., 452: 41 (2008). Crossref
Y. Zhao, E. Brun, P. Coan, Z. Huang, A. Sztrókay, P. C. Diemoz, S. Liebhardt, A. Mittone, S. Gasilov, J. Miao, and A. Bravin, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 109: 18290 (2012). Crossref
M. Ando, N. Sunaguchi, Y. Wu, S. Do, Y. Sung, A. Louissaint, T. Yuasa, S. Ichihara, and R. Gupta, Eur. Radiol., 24: 423 (2014). Crossref
D. Chapman, W. Thomlinson, R. E. Johnson, D. Washburn, E. Pisano, N. Gmuer, Z. Zhong, R. Menk, F. Arfelli, and D. Sayers, Phys. Med. Biol., 42: 2015 (1997). Crossref
M. Ando, A. Maksimenko, H. Sugiyama, W. Pattanasiriwisawa, K. Hyodo, and C. Uyama, Japan. J. Appl. Phys., 41: L1016 (2002). Crossref
A. C. Kak and M. Slaney, Principles of Computed Tomographic Imaging (IEEE: 1988).
E. J. Candes, J. Romberg, and T. Tao, IEEE Trans. Inf. Theory, 52, No. 2: 489 (2006). Crossref
В. Б. Молодкин, Е. А. Тихонова, Физ. мет. металловед., 24, № 3: 385 (1967).
В. Б. Молодкин, Физ. мет. металловед., 25, № 3: 410 (1968).
В. Б. Молодкин, Физ. мет. металловед., 27, № 4: 582 (1969).
В. Б. Молодкин, Металлофизика, 2, № 1: 3 (1980).
V. B. Molodkin, Phys. Metals, 3: 615 (1981).
R. Barabash, G. E. Ice, B. C. Larson, G. M. Pharr, K.-S. Chung, and W. Yang, Applied Physics Letters, 79, Iss. 6: 749 (2001). Crossref
С. В. Дмітрієв, В. Б. Молодкін, М. Г. Толмачов, О. С. Скакунова, С. В. Лізунова, Р. В. Лехняк, К. В. Фузік, Г. О. Веліховський, О. П. Васькевич, В. В. Лізунов, А. А. Катасонов, І. Е. Голентус, С. Й. Оліховський, Л. М. Скапа, В. В. Молодкін, Металофиз. новейшие технол., 39, № 1: 1 (2017). Crossref
С. Й. Оліховський, Є. M. Кисловський, В. Б. Молодкін, Є. Г. Лень, Т. П. Владімірова, O. В. Решетник, Металофиз. новейшие технол., 22, № 6: 3 (2000).
V. B. Molodkin, G. О. Velikhovskii, S. V. Lizunova, V. V. Lizunov, B. V. Sheludchenko, E. M. Kislovskii, Ya. V. Vasilik, О. S. Skakunova, S. V. Dmitriev, K. V. Fuzik, and R. V. Lekhnyak, Materialwissenschaft und Werkstofftechnik [Materials Science and Engineering Technology], 47, Iss. 2–3: 246 (2016). Crossref
Б. Є. Патон, В. Б. Молодкін, І. М. Карнаухов, І. М. Неклюдов, В. Ю. Сторіжко, П. П. Горбик, Г. І. Низкова, С. Й. Оліховський, О. Ю. Гаєвський, С. В. Лізунова, Б. В. Шелудченко, В. В. Лізунов, О. В. Третяк, С. П. Репецький, М. Г. Толмачов, А. Д. Шевченко, К. В. Фузік, В. В. Молодкін, Г. О. Веліховський, Спосіб фазової рентгенографії некристалічного об’єкту довільних форми і розмірів, Патент України № 111437 (Опубл. 25 квітня 2016 р.).