Анализ показывает, что сигнал на приемнике инвариантен к замене точечного приемника точечным излучателем. Необычность регистрации голограммы со сканирующим излучателем состоит в том, что получаемая голограмма представляет собой результат интерференции непрерывно изменяющихся волновых фронтов, ни в один из моментов времени не совпадающих с реальным волновым фронтом, который имел бы место при облучении объекта неподвижным излучателем.

Рассмотренное свойство позволяет до некоторой степени обойти трудности, возникающие из-за отсутствия акустических приемников с большим числом элементов разрешения путем регистрации голограмм в одной точке и облучения объекта движущимся излучателем (или группой сфазированных между собой излучателей).

Следует отметить еще одну особенность акустической голографии, являющуюся следствием сравнительно малой скорости распространения звука. Имея в своем распоряжении малоинерционный линейный приемник звука, можно вообще отказаться от опорного пучка (реального или имитированного), поскольку в этом случае каждый момент времени регистрируется мгновенная картина – мгновенная «фотография» акустического поля. В отличие от интерферометрического метода фаза объектной волны регистрируется не по отношению к фазе опорной волны, а по отношению к некоторому определенному моменту времени - моменту времени регистрации. Полученная картина поля представляет собой так называемую голограмму «с временным репером».

Применении акустической голографии.

Исследование строения Земли – одно из самых первых практических применений звуковых волн для изучения внутреннего устройства оптически непрозрачных объектов. Голографические методы при изучении недр Земли призваны расшифровать картину отраженных сейсмических волн, поэтому за ними укрепляется название «сейсмической голографии».

Основная задача – построение изображения объектов в сложных случаях. Однако она используется и в более простых ситуациях для определения плоской границы при малом коэффициенте отражения, когда акустические свойства соприкасающихся пород сравнительно мало различаются. В этом случае наилучшие результаты получаются при восстановлении изображения с помощью ЭВМ.

Для получения изображения объекта с шероховатой поверхностью разработан метод, который получил название Д-преобразования или «импульсной голографии».

Акустическая голография находит применение в технической дефектоскопии. Один из способов получения голографического изображения заключается в помещении исследуемого объекта и двух источников акустических сигналов, основного и опорного, в ванну с жидкостью. На поверхности которой получают акустическую голографическую картину.

Восстанавливают изображения объекта с помощью подсветки пучком когерентных звуковых волн лазера. К сожалению из-за большой разницы в длинах волн имеющих место при голографировании и восстановлении, изображение будет фокусироваться на большом удалении. Зрительный инструмент должен иметь телескопическую приставку.

Более перспективным является способ восстановления изображения с голограмм с помощью ЭВМ.

При комбинированном способе сканирования, используются механическое перемещение и электрическая коммутация группы приемных элементов, расположенных линейно. Все параметры акустических полей вводятся в ЭВМ построчно.

Наиболее широко методы акустической голографии используются для целей медицинской ультразвуковой диагностики: визуализация кровеносных сосудов, злокачественных образований, получения изображения внутренних органов. Голографические методы позволяют получить информацию о внутриутробном развитии человека.

Для биологических исследований выпускаются голографические ультразвуковые микроскопы с разрешением ~ 10-15 мкм.

Методы акустической голографии находят применение в гидролокации.

Примером может служить система, содержащая приемную антену из десяти приемных элементов с электронной коммутацией, с записью голограмм на электронно-лучевой трубке, обладающей мишенью из электрооптического кристалла. Быстродействие такой системы – 16 кадров в секунду, угловое разрешение – несколько минут.

Методы акустической голографии используются и для решения различных задач пространственно-временной обработки гидроакустической информации, в частности для формирования характеристик направленности, корреляционного и спектрального анализа, согласованной фильтрации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Тюлин В.Н. «Введение в теорию излучателя и рассеяния звука»

2. Свердлин Г.М. «Прикладная гидроакустика»

3. Гик Л.Д. «Акустическая голография»

4. Ультразвук / под редакцией Голямина И.П.