РАЗРАБОТКА ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ ОСНОВ КОГЕРЕНТНОЙ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТОМОГРАФИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕХНОГЕННЫХ ОБЪЕКТОВ (заключительный)

Объект исследования - концепция трансформации изначально некогерентного волнового излучения в когерентное и развитие на этой основе волновых методов сверхвысокого разрешения для обеспечения безопасности людей и контроля инженерных сооружений. Ярким примером некогерентного волнового излучения является рентгеновское излучение, широко используемое для томографии. Цель исследования - разработка физико-математических основ систем повышенного пространственного разрешения в рентгеновской компьютерной томографии за счет полного использования возможностей волновых методов. В процессе работы проводились аналитические расчеты и численное моделирование методов восстановления относительной когерентности в трансмиссионной и локационных схемах на основе голографических подходов. Разработана физико-математическая модель повышенного пространственного разрешения в рентгеновской, радиоволновой и ультразвуковой компьютерной томографии с помощью использования возможностей волновых методов и голографического подхода к регистрации рассеянного поля. Проанализирована возможность дальнейшего повышения точности разрешения за счет перехода через дифракционный предел с использованием малых фокусирующих объектов и метаматериалов. Полученная точность восстановления томографических изображений в некогерентном излучении превосходит точность, достигаемую с использованием коллиматорных отверстий. Дальнейшее продвижение полученных результатов даст существенный импульс в продвижении отечественных технологий на рынке точного приборостроения, в частности, в области рентгеновской компьютерной томографии. Кроме того, предлагаемые решения обеспечат возможность повышения эффективности действующих как рентгеновских, так и радиоволновых, оптических и ультразвуковых томографов. Станет возможным также увеличить разрешения приборов ночного видения. Достигнутые в результате реализации проекта результаты позволят существенно повысить: точность ранней диагностики и эффективность лечения в медицине; качество изготовления и дефектоскопии композиционных конструкций в нанотехнологиях; надежность в самолетостроении, космической и других критических отраслях науки и техники; безопасность людей во время массовых мероприятий и в условиях больших пассажиропотоков.