АКУСТИ́ЧЕСКАЯ ТОМОГРА́ФИЯ

АКУСТИ́ЧЕСКАЯ ТОМОГРА́ФИЯ, по­лу­чение изо­бра­же­ний объ­ек­тов с по­мо­щью аку­стич. волн; один из ме­то­дов зву­ко­ви­де­ния. В бо­лее об­щем смыс­ле к А. т. от­но­сят разл. ме­то­ды ре­ше­ния об­рат­ных вол­но­вых за­дач аку­сти­ки, пред­став­ляю­щие со­бой боль­шой раз­дел совр. ма­те­ма­тич. фи­зи­ки и дис­крет­ной ма­те­ма­ти­ки. А. т. по­зво­ля­ет по­лу­чать по­слой­ные изо­бра­же­ния внутр. струк­ту­ры объ­ек­та по­сред­ст­вом его мно­го­крат­но­го про­све­чи­ва­ния аку­стич. вол­на­ми в разл. пе­ре­се­каю­щих­ся на­прав­ле­ни­ях. Пол­ное вос­ста­нов­ле­ние струк­ту­ры объ­ек­та осу­ще­ст­в­ля­ет­ся по его про­ек­ци­ям. А. т. на­зы­ва­ет­ся транс­мис­си­он­ной, ес­ли объ­ект рас­по­ла­га­ет­ся ме­ж­ду из­лу­ча­те­лем и при­ём­ни­ком. В от­ра­жа­тель­ной А. т. ин­фор­ма­ция о струк­ту­ре объ­ек­та фор­ми­ру­ет­ся по от­ра­жён­ным эхо-сиг­на­лам от разл. уча­ст­ков объ­ек­та, рас­по­ло­жен­ных на раз­ных глу­би­нах (даль­но­стях). При этом из­лу­ча­тель и при­ём­ник зву­ка на­хо­дят­ся в од­ной плос­ко­сти и час­то бы­ва­ют со­вме­ще­ны. Воз­мож­на так­же и ком­би­на­ция этих двух ме­то­дов.

Вос­ста­нав­ли­вае­мым изо­бра­же­ни­ем объ­ек­та (и са­мим объ­ек­том ис­сле­до­ва­ния) мо­гут быть про­стран­ст­вен­ные рас­пре­де­ле­ния лю­бых па­ра­мет­ров сре­ды, ко­то­рые вы­зы­ва­ют из­ме­не­ния рас­про­ст­ра­няю­щих­ся в этой сре­де аку­стич. волн – это из­ме­не­ния плот­но­сти, темп-ры, ско­ро­сти зву­ка, ко­эф. пре­лом­ле­ния и от­ра­же­ния зву­ка и др.

Ме­то­ды и уст­рой­ст­ва А. т. ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся при ре­ше­нии раз­но­об­раз­ных за­дач нау­ки и тех­ни­ки бла­го­да­ря совр. тех­нич. воз­мож­но­стям ге­не­ри­ро­вать и при­ни­мать аку­стич. вол­ны в очень ши­ро­ком диа­па­зо­не час­тот – от де­сят­ков герц до неск. ги­га­герц. Уст­рой­ст­ва ульт­ра­зву­ко­вой мед. ди­аг­но­сти­ки и ви­зуа­ли­за­ции био­ло­гич. ор­га­нов, ра­бо­таю­щие в диа­па­зо­не час­тот от 2 до 50 МГц, по­зво­ля­ют по­лу­чать вы­со­ко­ка­че­ст­вен­ные изо­бра­же­ния внут­рен­них ор­га­нов и кро­ве­нос­ных со­су­дов. На ос­но­ве ме­то­дов А. т. ве­дут­ся об­шир­ные ис­сле­до­ва­ния воз­мож­но­сти из­ме­ре­ния темп-ры био­ло­гич. ор­га­нов – аку­стич. тем­пе­ра­тур­ное кар­ти­ро­ва­ние. А. т. ис­поль­зу­ет­ся так­же для ульт­ра­зву­ко­во­го не­раз­ру­шаю­ще­го кон­тро­ля разл. ма­те­риа­лов, спла­вов и кон­ст­рук­ций (диа­па­зон час­тот – от со­тен ки­ло­герц до неск. ме­га­герц). Аку­стич. транс­мис­си­он­ные и от­ра­жа­тель­ные мик­ро­ско­пы, ра­бо­таю­щие в диа­па­зо­не час­тот от со­тен ме­га­герц до 1–2 ГГц, по­зволя­ют по­лу­чать аку­стич. изо­бра­же­ния с раз­ре­ше­ни­ем та­ким же, как у оп­тич. микро­ско­пов. Наи­боль­шее при­ме­не­ние они на­хо­дят в био­ло­гии, т. к. по­зво­ля­ют ис­сле­до­вать струк­ту­ру кле­ток «in vivo», и мик­ро­элек­тро­ни­ке. А. т. при­ме­ня­ет­ся при сейс­мич. ис­сле­до­ва­ни­ях зем­ной ко­ры; ис­поль­зуе­мые при этом час­то­ты ле­жат в диа­па­зо­не от де­сят­ков герц до неск. ки­ло­герц. А. т. Ми­ро­во­го ок. по­зво­ля­ет осу­ще­ст­в­лять из­ме­ре­ния про­стран­ст­вен­но­го рас­пре­де­ле­ния плот­но­сти, со­лё­но­сти, темп-ры и ско­ро­сти те­че­ний в вод­ной сре­де; диа­па­зон ис­поль­зуе­мых здесь час­тот – от де­сят­ков герц до неск. ки­ло­герц.