Ученые из Томского государственного университета (ТГУ) разработали прибор - радиотомограф, который позволяет, "видеть" через стены, искать противопехотные мины и археологические объекты, самолеты-невидимки и даже людей под завалами.
Радиотомограф - это радиолокатор, сопряженный с компьютером. Радиотомограф ученых томского вуза стоит около 1 - 2 миллионов рублей, что дешевле зарубежных аналогов.
В основе действия прибора лежит "просвечивание" сверхширокополосным (СШП) излучением, когда в одном сигнале содержатся и высокие, и низкие частоты одновременно.
"Низкочастотные волны проникают довольно глубоко, у них длина большая, но при этом можно глубоко видеть, но с плохим разрешением. А хочется иметь глубокое проникновение с хорошим разрешением, а это два противоречивых требования: одно требует большую длину волны, другое - малую. Сверхшироко- полосный импульс дает компромисс между глубоким проникновением и хорошим разрешением. За счет высоких частот можно фокусировать излучение и получать высокое разрешение, а за счет низких частот - глубоко проникать в среды", - говорит заведующий кафедрой радиофизики вуза профессор Владимир Якубов
"Из одной или нескольких точек излучаются радиоволны, они рассеиваются в среде исследуемых объектов, затем они регистрируются на множестве датчиков - и производится их обработка на компьютере. В результате на компьютере возникает двух- и трехмерное изображение структуры среды и объектов в ней", - пояснил ученый.
По словам Якубова, аналогами радиотомографии являются ультразвуковая, магниторезонансная и рентгеновская томографии.
"Но, в отличие от них, мы используем явления фокусировки и синтезирования этих изображений из многих ракурсов либо путем сканирования, либо путем использования коммутируемых антенных решеток. Мы получаем многомерные данные - импульсы посылаются во все стороны сразу, и со всех сторон сразу же и принимаются. Именно в результате этого и удается осуществить радиовидение с максимально доступной точностью", - заключает Якубов.
Для полного сканирования предмета сейчас требуется всего 10 секунд. Спектр применения радиолокационной томографии обширен. Например, разработанные учеными вуза приборы можно использовать для поиска археологических объектов, подземных инженерных сооружений типа трубопроводов. Также с помощью прибора можно искать в земле мины.
Кроме того, ученые ТГУ предложили специалистам Бурятского научного центра Сибирской академии РАН идею заняться зондированием льда озера Байкал в поисках подземных ключей. Они находятся на дне и питают озеро, и никто не знает, где они конкретно находятся.
"Где находятся эти ключи - целая загадка. Первое - потому что Байкал довольно большой, второе - когда ключи выходят на поверхность воды, их тепловой контраст сильно размывается, и обнаружить источники ключей сложно. Использование радиоволн позволяет определить толщины диэлектрических объектов, в том числе льда. Зимой лед подмывается ключами, и нижний рельеф льда повторяет расположение ключей. Мы могли бы их найти с помощью радиоволн", - отметил Якубов.
По его словам, эти данные необходимы для научных и прикладных задач, связанных с сохранением Байкала.
|
