Аналітичний модель формування фазоконтрастних зображень неоднорідних некристалічних об’єктів довільної форми

С. В. Лізунова$^{1}$, Б. В. Шелудченко$^{1}$, В. Б. Молодкін$^{1}$, М. Г. Толмачов$^{1}$, Дж. Е. Айс$^{2}$, Р. І. Барабаш$^{2}$, В. Ю. Сторіжко$^{3}$, В. В. Лізунов$^{1}$, К. В. Фузік$^{1}$, Г. О. Веліховський$^{1}$, В. В. Молодкін$^{1}$, С. В. Дмітрієв$^{1}$, Л. М. Скапа$^{1}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна
$^{2}$Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, 37831-6118 Tennessee, USA
$^{3}$Інститут прикладної фізики НАН України, вул. Петропавлівська, 58, 40000 Суми, Київ

Отримано: 29.12.2016. Завантажити: PDF

В роботі побудовано узагальнений теоретичний модель формування тривісним способом фазоконтрастних зображень неоднорідних некристалічних об'єктів довільної форми. У моделю самоузгоджено враховано аналітично ефекти повної багатократности розсіяння Рентґенових променів як на періодичних або сталих (однорідних у середньому), так і вперше на флюктуаційних складових сприйнятливости об'єктів. При цьому враховано повну багатократність і у монокристалах монохроматора й аналізатора, і у досліджуваному об'єкті. Використання моделю та розроблених на його основі фазоваріяційних принципів формування й інтерпретації зображень уможливлює описати аналітично підвищення на кілька порядків чутливости, яке спостерігається експериментально, та забезпечити можливість вирішення оберненої задачі і при цьому проблеми інформативности неруйнівної багатопараметричної діагностики.

Ключові слова: фазоконтрастні зображення, тривісний спосіб одержання зображень, неоднорідні некристалічні об'єкти, заломлення, динамічна теорія.

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

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

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

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.).