Экспериментальное и теоретическое исследование рассеяния волн на хаотических слоях дискретных неоднородностей тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

На правах рукописи

ГРЯЗНОВА Ирина Юрьевна

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАССЕЯНИЯ ВОЛН

НА ХАОТИЧЕСКИХ СЛОЯХ ДИСКРЕТНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ

01.04.03—Радиофизика

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математическнх наук

Научный руководитель— доктор ф.-м. н., профессор С. Н. Гурбатов

НИЖНИЙ НОВГОРОД, 1995

Работа выполнена в Нижегородском государственном университете им. Н. И. Лобачевского (ННГУ).

Научный руководитель—доктор физико-математических наук, профессор С. Н. Гурбатов.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор А. И. Саичев;

кандидат физико-математических наук А. Г. Сазонтов.

Ведущая организация—Акустический институт, г. Москва. 1 ■

Защита состоится «с^Р' »199^ г. в • /¿Г~ час, на заседании диссертационного совета К 063.77.03 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук в Нижегородском государственном университете им. Н. И. Лобачевского по адресу: 603600, Н. Новгород, ГСП-20, пр. Гагарина, 23, корп. 4, радиофизический факультет, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Нижегородского университета.

Автореферат разослан »

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат фнз.-мат. наук, доцент

В. В. Черепенников.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Задача о рассеянии на дискретных случайных неоднородностях возникает во множестве областей теории волн в случайных средах. Она имеет многочисленные приложения при распространении электромагнитных волн через ионосферу Земли, космическое пространство, солнечную корону, атмосферу планет, акустических волн в океане. Теории рассеяния волн в средах со случайными неоднородностями посвящена обширная литература (С.М.Рытов, Ю.А.Кравцов, В.И.Татарский, М.Б.Виноградова, О.В.Руденко, А.П.Сухоруков, Ф.Г.Басс, И М.Фукс, В.В.Соболев, Б.Кросильяни, П.Д.Порто, М.Бертолотги). В частности, существует широкий спектр задач диагностики случайных неоднородностей с помощью дистанционных методов исследования. Изучение статистики рассеянных полей дает обширные сведения о различных характеристиках рассеивающей среды, а также о взаимодействии поля с веществом. Предметом пристального внимания ученых в последние годы является изучение неоднородностей океана (Л.М.Бреховских, Ю.П.Лысанов, И.Б.Андреева, С.Ю.Истошин). Так дистанционные акустические методы обнаружения железомарганцевых конкреций па океаническом дне разработаны В.И.Воловым, А.В.Бунчуком, Ю.Ю.Житковским, А.Н.Ивакиным, Д.А.Селивановским, A.N.Magnuson, K.Sundlcvist, Y.Ma, K.Smith, D.Rjggins, R.Sen. Вопросы распространения волн в неоднородной среде, содержащей газовые пузырьки, рассмотрены во множестве работ, в том числе п монографиях Дж.Урика, А.Исимару, Дж. де Санто. Ввиду целого ряда трудностей, возникающих при проведении натурных экспериментов в океане, несомненную ценность для проверки теоретических расчетов представляют модельные исследования, преимуществом которых наряду с дешевизной является возможность контролировать изменение всех параметров задачи.

Целью работы является изучение процессов рассеяния волн на дискретных неоднородностях разных видов - жестких донных частицах и пузырьках газа в воде; выяснение влияния на статистические характеристики амплитуды рассеянного поля коллективных эффектов рассеяния, эффектов многократного рассеяния и интерференции с сигналом, отраженным от подстилающей неоднородности поверхности; исследование корреляционных свойств и частотных зависимостей рассеянных сигналов с целью диагностики рассеивающих неоднородностей.

Метопы исследования. Основным методом исследования является физическое моделирование процессов рассеяния на дискретных неоднородностях. Для построения качественных теоретических моделей используется приближение однократного рассеяния.

Научная новизна диссертации.

1. Для вертикального зондирования жестких дискретных неоднородностей, расположенных на плоском слабо отражающем дне, экспериментально и теоретически показано влияние интерференции когерентной компоненты рассеянного в обратном направлении поля и отраженного подложкой сигнала.

2. Для жестких донных неоднородностей установлено влияние статистики пространственного распределения рассеивателей, в частности, радиуса корреляции их расположения на плоскости, на среднюю интенсивность обратного рассеяния.

3. В случае наклонного зондирования из-за влияния эффектов многократного рассеяния (затенения) экспериментально получено и объяснено уменьшение энергетических характеристик обратного рассеяния с ростом концентрации неоднородностей.

4. Показана возможность определения размеров дискретных, расположенных на слабо отражающей плоскости, по частотным зависимостям статистических моментов амплитуды, а по измерениям поперечного радиуса автокорреляции амплитуды - характерного масштаба скоплений неоднородностей. Предложена математическая модель, описывающая пространственное расположение неоднородностей при их группировке.

5. На основании экспериментальных лабораторных исследований рассеяния акустических сигналов на пузырьковых слоях получено представление о характере группировки пузырьков при их всплытии к поверхности.

6. Практически определены рамки применимости теории однократного рассеяния на дискретных частицах.

Практическая значимость. Полученные в работе результаты исследования обратного рассеяния на дискретных неоднородностях расширяют представления об эффектах рассеяния и могут использоваться при разработке дистанционных методов обнаружения железо-марганцевых конкреций на океаническом дне. Оценки статистических амплитудных характеристик рассеяния на пузырьковом хаотическом экране применимы для решения задач диагностики пузырьковых слоев. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре акустики ННГУ. Вопросы,

рассматриваемые в диссертации, являются частью научных исследовании, проводимых на кафедре акустики ННГУ по хоздоговорной теме "Магистраль-М" N гос. рег. Я27253 и госбготжетной теме Н-45 N 01.9.30011417.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы обсуждались на научных конференциях по радиофизике (1988-1995, Н.Новгород), на V Всесоюзной конференции молодых ученых (1988, Москва), на научной конференции студентов и стажеров по радиофизике (1989, Н.Новгород), на X Всесоюзном симпозиуме по дифракции и распространению волн (1990, Винница), на международном симпозиуме "Scintillation International Meeting for Wave Propogation in Random Media" (1992, Seattle, U.S.A.), на 1-ой и 2-ой международных школах-семинарах "Динамические и стохастические волновые явления" (1992, 1994, Н.Новгород-Москва), на II сессии Российского акустического общества "Мониторинг сред" (1993, Москва), на конференции "Physique en Herbe" (1995, Nice, France).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 научных работ.

Структура диссертации . Диссертационная работа состоит из Введения, пяти Глав и Заключения. Объем диссертации 120 страниц. Из них 65 страниц основной части, 47 страниц рисунков, 8 страниц списка литературы (91 наименование).

На защиту выносятся следующие основные результаты:

1. Теоретическое и экспериментальное исследование процессов обратного рассеяния акустических волн на жестких дискретных неоднородностях, расположенных на плоском слабо отражающем дне.

2. Физическое моделирование обратного рассеяния на жестких дискретных сферических частицах, нерегулярно расположенных по дну. Качественная теоретическая модель рассеяния, учитывающая корреляцию взаимного расположения рассеивателей и возникающие при этом коллективные эффекты рассеяния.

3. Экспериментальное исследование корреляционных и частотных амплитудных характеристик обратного рассеяния на дискретных донных вкраплениях и их теоретическое описание в рамках теорш! однократного рассеяния.

4. Экспериментальное наблюдение эффектов затенения при наклонном зондировании дна, содержащего дискретные случайные неоднородности. Качественная теоретическая модель в приближении

геометрической акустики, позволяющая объяснить эффект уменьшения средней шпенсивности обратного рассеяния с ростом концентрации рассеивающих неоднородностей.

5. Исследование поведения поперечной функции автокорреляции амплитуды рассеянных вперед акустических сигналов пузырьковыми слоями. Регистрация эффекта группировки пузырьков при всплытии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы исследования, его целей, научной новизны. Кратко изложено содержание работы, перечислены основные положения, выносимые на защиту.

Глава 1 посвящена исследованию процессов обратного рассеяния на жестких дискретных неоднородностях типа ЖМК. Суть акустических методов обнаружения ЖМК на дне океана - по рассеянному дном сигналу оценить запасы конкреций, т.е. их концентрацию. Однако, на статистические характеристики сигнала, рассеянного в обратном направлении, наряду с концентрацией неоднородностей в озвученной области дна влияет целый ряд других факторов. Поскольку в натурных условиях невозможно проконтролировать изменение всех параметров задачи, для изучения эффектов обратного рассеяния целесообразно использовать возможности физического моделирования.

Во введении к Главе 1 приведен краткий обзор V

литературы по вопросам рассеяния волн на совокупности случайных неоднородностей. Отмечена специфика рассматриваемой задачи -хаотическое расположение дискретных жестких частиц на слабо отражающей плоской поверхности. Обзор публикаций, посвященных изучению свойств железомарганцевых конкреций и разработке методов их поиска, иллюстрирует актуальность и практическую значимость тематики.

/

г_У ! \ Ч

¡Л | х-'х1

Рис. 1. Геометрия эксперимента: 1 - поверхность воды, 2 - излучатель -приемник, 3 - основной лепесток диаграммы направленности, 4 -дно, 5 - рассеиватслн.

■<У»>

Рис. 2.

<у;>

/

Рис. 3.

Рис. 4.

В п. 1.1 приведено описание модельной экспериментальной установки, предназначенной для исследования обратного рассеяния на неоднородностях дна. Особенностями данной установки являются совмещенный приемник-излучатель, работающий в локационном режиме, который жестко закреплен на механической каретке, способной равномерно перемещаться вдоль

— экспериментальной ванны; Б возможность лоцирования дна под

любым выбранным углом, сменные преобразователи различных апертур для работы на шести разных частотах в диапазоне 150-1150кГц, но обладающие одинаковыми

характеристиками направленности (полуширина основного лепестка диаграммы направленности 00 ~ 7.5°); жесткая фиксация глубины погружения преобразователя в конкретном эксперименте и возможность ее варьирования в разных сериях опытов.

— Исследуемая поверхность, находящаяся В в зоне Фраунгофера излучателя,

представляла собой плоскую резиновую подложку со слабыми отражающими свойствами (модуль коэффициента отражения при нормальном зондировании У0 ~ 0.2) и с расположенными на ней жесткими сферическими частинами одинакового радиуса, причем их средняя концентрация и статистика распределения была фиксирована в каждом эксперименте. Геометрия экспериментов показана на рис.1.

В п.1.2 приведены данные Е лабораторных исследований средней амплитуды, средней интенсивности

/ I

1

\

обратного рассеяния и коэффициента вариации амплитуды при различных концентрациях неоднородностей на дне (рис.2-4) в случае нормального падения сигналов на дно. Для нормировки результатов амплитудных измерений был введен эффективный коэффициент отражения от плоскости дна: = У0 А/Ад, где А - амплитуда обратного рассеяния от дна, содержащего дискретные неоднородности, Ад - амплитуда сигнала, отраженного от "чистого" дна. Средняя концентрация рассеивателей характеризовалась коэффициентом их упаковки £, определяемым как отношение площади, занятой частицами, к общей площади дна.

В п. 1.3 в рамках теории однократного рассеяния рассмотрены процессы обратного рассения акустических сигналов на дискретных неоднородностях, расположенных на слабо отражающем плоском дне. В первом приближении теории возмущений, справедливом при небольших концентрациях рассеивающих частиц, показано, что интерференция когерентной компоненты рассеянного поля и отраженного от подложки сигнала может приводить к немонотонной зависимости средней амплитуды и средней интенсивности от средней концентрации рассеивателей. Характер отражения звуковых волн дном и рассеяния их частицами при ка = 1 ( к-волновое число, а-радиус рассеивающей сферы ) обуславливает такие фазовые соотношения между отраженными и рассеянными компонентами принимаемых сигналов, которые приводят к уменьшению средней интенсивности (а, следовательно, < А2 > и <А>) с ростом концентрации рассеивателей при малых коэффициентах их упаковки. При этом быстро растут относительные флуктуации амплитуды, т.к. с доминирующим отраженным дном сигналом некогерентно складываются сигналы, рассеянные отдельными шариками. Затем при дальнейшем увеличении концентрации неоднородностей в рассеянном поле начинает преобладать когерентная компонента, что приводит к уменьшению коэффициента вариации амплитуды.

Варьируя параметры теоретической зависимости среднего квадрата эффективного коэффициента отражения (рис.3) так, чтобы минимизировать сумму квадратов отклонений его теоретических и экспериментальных значений, в п. 1.4 уточнены значения плотности, скорости звука и коэффициента затухания ¿"подстилающем рассеиватели полупространстве.

Глава 2 посвящена исследованию влияния на статистические характеристики амплитуды обратного рассеяния корреляции в расположении дискретных рассеивателей.

<Уэф>

0.08

0.04

д

А

0

о

Рис. 5.

&ф: д - 5 сга, а -7.5 сш

(-экпгкримипвлыпаГ данные, 2-теоргптеосая кривая

В п.2.1 предложена теоретическая модель для расчета характеристик акустических сигналов, рассеянных на дискретных неоднородностях, учитывающая влияние коллективных эффектов рассеяния. Построена зависимость среднего квадрата эффективного коэффициента отражения от безразмерного параметра с!эф/р0 (с!.^-эффективная апертура преобразователя при аппроксимации его диаграммы направленности Гауссовой кривой, р()- радиус пространственной корреляции взаимного расположения неоднородностей) в предположении двухмасштабной модели корреляционной функции расположения рассеивателей (рис.5).

В п.2.2 приведены результаты физического моделирования обратного рассеяния на дискретных жестких неоднородностях при различной статистике их расположения, но неизменной средней концентрации. При этом показано, что группировка рассеивателей приводит к росту коллективной компоненты средней интенсивности обратного рассеяния. В результате экспериментальных исследований получено, что за счет коллективных эффектов рассеяния средняя интенсивность возрастает в четыре раза (рис.5).

В главе 3 описана серия экспериментов, проведенных с целью изучения влияния на поперечный радиус корреляции амплитуды обратного рассеяния средней конце1прации дискретных рассеивателей,

характерных масштабов их пространственного расположения, размеров апертуры преобразователя и угла зондирования. В результате получено хороше согласие с теорией однократного рассеяния. Кроме того, исследованы частот ые зависимости средней ин тенсивности обратного рассеяния при различных концентрациях неоднородностей и построена теоретическая модель, позволяющая описывать рассматриваемые

5 . 4

3 -2 I

<Уэф>*10'

> -о

I

Г

'Г

I I

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 08 0.9 1.0 Б

Рис. 6.

процессы с учетом интерференции отраженных и рассеянных сишалои. Показана возможность определения размеров неоднородностей и размеров их скоплений по частотным и корреляционным характеристикам обратного рассеяния.

В главе 4 рассматривается переход от когерентною рассеяния при вертикальном зондировании к некогерентному рассеянию при наклонном зондировании.

В 11.4.1 при наклонном падении сишалои на дно экспериментально обнаружено уменьшение интенсивности обратного рассеяния с ростом концентрации неоднородностей, что связано с проявлением эффектов многократного рассеяния (рис.6).

В н.4.2 предложена простая теоретическая модель в приближении геометрической акустики, объясняющая уменьшение интенсивности при больших концентрациях рассеивателей и малых углах скольжения лучей влиянием эффектов "затенения".

ГдшШ.-$ носвящсна исследованию акустичских сигналов, рассеянных на пузырькоиых слоях. Проведены модельные

лабораторные исследования рассеяния акустических волн на хаотическом пузырьковом экране. Исследовались корреляционные характеристики амплитуды поля, регистрируемого приемником, находящимся за плоским пузырьковым слоем. Наблюдалось уменьшение поперечного радиуса корреляции амплитуды рассеянного вперед сигнала с ростом концентрации рассеивателей, что свидетельствует об изменении корреляционного масштаба расположения неоднородностей на экране. По мере удаления точки наблюдения от слоя, как и предсказано теорией дифракции на хаотическом экране, поперечный радиус корреляции увеличивался.

Заключение содержит основные результаты работы и выводы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Исследовано нормальное падение акустической волны на рассеивающие неоднородности, расположенные на плоском слабо отражающем дне. Показано, что в рассеянном в обратном направлении поле преобладает когерентная компонента, если относительная площадь дна, покрытая жесткими рассеивателями превышает 10%. Возникает интерференция между когерентной составляющей рассеянного поля и сигналом, отраженным от подстилающего рассеизатели слабо отражающего дна. Интерференция приводит к немонотонной зависимости интенсивности обратного рассеяния от средней концентрации неоднородностей. При изменении параметра ка, который определяет величину и знак интерференционного слагаемого средней интенсивности, (при неизменном размере рассеивателей - а - при варьировании частоты зондирующей волны) в этой зависимости может наблюдаться минимум или максимум. Эффект проявляется при малых концентрациях рассеивателей, когда интерферирующие сигналы одного порядка. С ростом концентрации неоднородностей отраженный от них сигнал начинает значительно превосходить сигнал отраженный от подложки, и средняя интенс! пность возрастает по квадратичному закону с увеличением плотное!и упаковки частиц. При этом экспериментальные зависимости хорошо совпадают с теоретическими расчетами, сделанными в приближении однократного рассеяния.

2. Экспериментально и теоретически показано, что изменение статистики расположения рассеивателей по плоскости дна приводит к существенным изменениям амплитудных характеристик обратного рассеяния. Это связано с проявлением коллективных эффектов рассеяния, возникающих при образовании скоплений

неоднородностей. Проведено физическое моделирование обратного рассеяния на донных дискретных неоднородностях при неизменной их средней концентрации , но разной группировке: от равномерно-хаотического распределения до расположения крупными кластерами, что приводит к четырехкратному увеличения средней интенсивности. Предложенная теоретическая модель позволяет связать корреляционный масштаб взаимного расположения неоднородностей по дну с амплитудными характеристиками обратного рассеяния.

3. Исследовано проявление эффектов многократного рассеяния при наклонном падении акустических сигналов на плоское дно, содержащее дискретные жесткие сферические неоднородности. Средняя амплитуда и средняя интенсивность обратного рассеяния при этом уменьшается в ростом концентрации рассеивателей при больших значениях плотности их упаковки. Для объяснения наблюдаемого эффекта в приближении геометрической акустики показано, что увеличение числа частиц при наклонном зондировании приводит к возникновению эффектов затенения, когда предыдущий по ходу распространения луча рассеиватель как бы закрывает последующий. Получены зависимость интенсивности от концентрации и угла падения сигналов.

4. Исследованы корреляционные свойства амплитуды обратного рассеяния при нормальном и наклонном зондировании донных неоднородностей. Найдена и объяснена угловая зависимость поперечного радиуса корреляции, изучено влияние на него радиуса корреляции взаимного расположения рассеивателей и диаметра преобразователя. Показана принципиальная возможность оценки масштаба скоплений неоднородностей по измерениям радиуса корреляции амплитуды, а размера самих дискретных неоднородностей - по частотной зависимости средней интенсивности обратного рассеяния. Исследовано влияние интерференции отраженных от дна и рассеянных дискретными вкраплениями сигналов на частотные характеристики амплитуды и интенсивности.

5. Исследованы корреляционные характеристики прошедших через случайный пузырьковый экран акустических волн. Концентрация пузырьков в слое контролировалась по затуханию средней интенсивности поля за слоем. Измерение поперечного радиуса корреляции показали, что при всплытии газовые пузырьки группируются в сгустки, размеры которых значительно превосходят размеров самих резонансных пузырьков. Причем, чем больше рассеивателей в слое, тем более мелкими группами они всплывают. Рассмотрено поведение поперечного радиуса корреляции амплитуды рассеянного вперед поля при мелкомасштабных по сравнению с

длинной волны и крупномасштабных неоднородностях хаотического экрана в зависимости от расстояния от него до точки наблюдения, экспериментально получены аналогичные зависимости и при неоднородностях экрана порядка длины волны: при удалении от слоя радиус корреляции возрастает.

Таким образом, в ходе физического моделирования и построения теоретических моделей выяснены основные закономерности поведения статистических моментов амплитуды рассеянного дискретными неоднородностями акустического поля и ее корреляционные характеристики с целью получения информации о средней концентрации и статистическом распределении рассеивателей.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Горская Н.В., Грязнова И.Ю., Гурбатов С.Н., Николаев Г,Н. Физическое моделирование процессов обратного рассеяния акустических сигналов на дискретных неоднородностях // Акуст. журн. Т.36. N3. 1990. С.410-415

2. Горская Н.В., Грязнова И.Ю., Гурбатов С.Н., Николаев Г.Н. Исследование коллективных эффектов рассеяния акустических сигналов на дискретных неоднородностях // Акуст. журн. Т.36. N4. 1990. С.637-643.

3. Грязнова И.Ю., Гурбатов С.Н. Экспериментальное исследование корреляционных и частотных характеристик обратного рассеяния от дискретных неоднородностей // Акуст. журн. 1995. Т.41. N1. С.83-89.

4. Грязнова И.Ю. Экспериментальное исследование отражения от дискретных случайных неоднородностей // Известия вузов. Радиофизика. Т,36. 1993. N8. С.832-835.

5. Грязнова И.Ю. Исследование корреляционных свойств обратного рассеяния на дискретных неоднородностях // Ивз. вузов. Радиофизика. 1995. Т.38. Вып.1-2. С.106-108.

6. Грязнова И.Ю., Курин В.В. О влиянии расположения дискретных неоднородностей на обратное рассеяние акустических сигналов // Судостроительная промышленность. Серия акустика. 1990. N6 С.17-21.

7. Gurbatov S.N., Gryasnova I.Yu. Collective and multiplescattering eiTects in reflection from random imhomogeneities (experiment and theory) // Scintillation International Meeting for Wave Propogation in Random Media. Seattle, Washington. U.S.A. 1992. TH23

8. Gryasnova I.Yu. Expérimental investigation of reflection from discreet random inilioinogeneities// Proceeding of the International Scientifîc

School - Seminar in the University of Nizhny Novgorod 1992. Page 154155.

9. Gryasnova I.Yu. Investigation of Correlation Properties of Backscattering on Discrete Inhomogeneities // Abstracts of the Second International Scientific School - Seminar "Dynamic and Stochastic Wave Phenomena" Nizhny Novgorod 1994. P.70.

10. Грязнова И.Ю. Физическое моделирование процессов обратного рассеяния на ЖМК // Акустический мониторинг сред. Тезисы докладов на II сессии РАО. Москва. 1993. С.147-148.

11. Грязнова И.Ю., Гурбатов С.Н. Использование эффектов обратного рассеяния волн для определения акустических параметров дна // Научная конференция по радиофизике. Н.Новгород. 1993. С.34.

12. Грязнова И.Ю. Обратное рассеяние на дискретных неоднородносгях. Теория и эксперимент. // Радиофизические методы исследования. Материалы конференции. Горький. 1989. С.15.

13. Грязнова И.Ю., Курин В.В. Модельное исследование процессов рассеяния акустических сигналов неоднородностями дна // Тезисы докладов итоговой научной конференции Г ГУ за 1988 год. Горький. 1989. С.12.

14. Грязнова И.Ю. Задача об обратном рассеянии на дискретных случайных вкраплениях // Тезисы докладов на научной конференции ГГУ по итогам научно-исследовательской работы за 1989 год. УНЦ радиофизики. Горький. 1990. С.21.

15. Грязнова И.Ю., Гурбатов С.Н. О частотных характеристиках обратного рассеяния от слабо отражающей поверхности со случайными жесткими вкраплениями // Конференция по радиофизике. ННГУ. 1994. С.6.

16. Грязнова И.Ю., Ермолаева О.В., Курин В.В., Кустов JI.M. Экспериментальное исследование дифракции акустических сигналов на хаотическом пузырьковом экране // Тезисы докладов юбилейной научной конференции, посвященной 100-летию Радио и 50-летию Радиофизического факультета ННГУ. Нижний Новгород, 1995. С.22.

17. Gryaznova I.Yu. Investigations of acoustical signals backscattering on randomdiscrete inhomogeneities// Abstracts Physique en herb-95. UNF Science Parc Valrose -UNSA. Nice. France. SDNL13/P.

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение

1. Исследование процессов обратного рассеяния на дискретных неоднородностях, хаотически расположенных на плоской подложке

1.1. Экспериментальная лабораторная установка для исследования обратного рассеяния на неоднородностях дна

1.2. Экспериментальное исследование эффектов обратного рассеяния от дискретных неоднородностей, находящихся на слабо отражающей поверхности

1.3. Теория однократного рассеяния с учетом интерференции между рассеянным сигналом и сигналом, отраженным от подложки

1.4. Использование эффектов обратного рассеяния волн для определения акустических параметров дна

2. Исследование коллективных эффектов рассеяния сигналов на жестких дискретных неоднородностях

2.1. Оценка влияния корреляции расположения неоднородностей на статистические характеристики обратного рассеяния

2.2. Физическое моделирование обратного рассеяния на жестких дискретных частицах с неоднородным распределением концентрации

3. Исследование корреляционных и частотных характеристик обратного рассеяния

3.1. Влияние статистики пространственного распределения неоднородностей на поведение радиуса корреляции рассеянного поля

3.2. Измерение поперечного радиуса корреляции амплитуды при когерентном и некогерентном рассеянии от дна

3.3. Частотные зависимости средней амплитуды и средней интенсивности обратного рассеяния

4. О влиянии эффектов многократного рассеяния на статистические характеристики обратного рассеяния в задачах диагностики дискретных случайных неоднородностей

4.1. Лабораторные эксперименты по наклонному зондированию дна, содержащего дискретные вкрапления

4.2. Проявление эффектов затенения при некогерентном рассеянии

5. Экспериментальное модельное исследование корреляционных свойств акустических сигналов, прошедших через случайный пузырьковый экран

5.1. Лабораторная экспериментальная установка для исследования рассеяния акустических сигналов на пузырьковом слое

5.2. Оценки корреляционных масштабов амплитуды ноля, рассеянного плоским пузырьковым слоем

5.3. Результаты экспериментов по изучению корреляционных свойств сигналов, рассеянных на пузырьковых слоях

Заключение.