Рассмотрены проблемы диффракции радиоволн в технологии стелс.
Наиболее известны книги В.А.Фока и П.Я.Уфимцева.
В интернете имеются две наиболее известных книги В.А.Фока ,Проблемы дифракции
и распространения электромагнитных волн,Советское радио,Москва,1970.Рассмотрены парабаллоид вращения,Выпуклый цилиндр и т.д.
Вторая книга П.Я.Уфимцева,Метод краевых волн в физической теории дифракции,
Советское радио,Москва,1962.Дифракция на клине,на диске,на цилиндре....Впервые получено Зоммерфельдом.На фотографии профессор В.С.Гречишкин с 14 наградами из России,США,Китая,Польши за вклад в развитие науки.
На основе суперкомпьютера и лицензионного Матлаба 7.6 с использованием метода матричного набора с применением лаборатории СВЧ и Антенн развита новая технология стелс для истребителей и технология создания антистелс радара.
Теория МоМ использует базовые/тестовые функции NEC2.
Все особенности NEC2 доступны.
Гибридизация с UTD выполняется с помощью добавления матрицы импедансов взаимодействий: полное сопротивление вибратора изменяется при приближении GTD цилиндра.
Более быстрое выполнение, чем программа, написанная на ФОРТРАНе (одного метода МоМ).
Размер задачи не ограничивается (кроме физической памяти) объемом и сложностью структуры.
Имеется опция параллельного выполнения (90 % эффективность на больших задачах)
объекты UTD включают эллиптические цилиндры и многоугольные плоские пластины (вплоть до учета компоненты тройного отражения и дифракции)
Поддерживают проволоки с диэлектрическим покрытием.
Решение может быть прямой LU-декомпозицией (как при использования большинства других программ моделирования) и более быстрые итерационные методы (метод сопряженного градиента, устойчивый, разреженный итерационный метод) может использоваться.
Алгоритм генетической оптимизации КСВ и усиления антенного блока.
Метод простого разряжения и патентованное решающее устройство разрежения матрицы, для решения больших задач более быстрое, при использовании меньшей памяти. На снимке использование SuperNec 2.9 для самолета.
SuperNEC - это программа анализа антенных структур, использующая метод моментов (MoM) и метод теории дифракции (UTD). Программа выполняет моделирование и электромагнитный расчет характеристик антенн, установленных на сложных платформах в диапазоне частот. При использовании протокола Parallel Virtual Machine (PVM) , могут быть объединены несколько компьютеров, чтобы решить большую задачу. Типичные пользователи SuperNEC - это разработчики антенн, проектировщики систем авиационной связи, исследователи электромагнитных задач, планировщики беспроволочной системы локальной связи (LAN), и разработчики телефонов для сотовой связи.
S546. Serif PhotoPlus 8.0
SAE 2.0 PARA RED 3 USUARIOS
SAE PARA WINDOWS & Ms-DOS VER 1.0
SAE PARA WINDOWS & Ms-DOS VER 2.01
Safeworld Internet Security 2003
Sales Expert 1.8.0.51 (Unlimited)
SalesExpert 1.5 Unlimited
SalesExpert 1.7 Unlimited
SalesExpert ver.1.8
Samplitude Classic v 7.0
SAP 2000 8.08
SAP Frontend Package v6.10 Final Compilation 2
SAP Frontend Package v6.20 Final Compilation 2
Sap2000 v.8
SAS JMP Statistical Discover Software 5.0.1a
SAS v8.1
SAS v8.2 [5CD]
Satellite Tool Kit v4.2.0 [1CD]
Savits
Savitsky Planing Resistance Module ("Short Form")
SBT PRO 5.0
SCAD for Windows
SCAD Office 7.29
Scan2CAD 5.1c
Scan2CAD Pro v6.1
SCAN2CAD v51C
SCAN2CAD v6.0
SCAN2CAD v6.1
SCAN2CAD51C [1CD]
ScanMail 6.0 for Exchange 2000
ScanMail eManager 5.0 for Exchange 2000
ScanMail for Exchange2000 v5.21
Scansoft Dragon Naturally Speaking 7
ScanSoft Dragon Naturally Speaking Preferred v 7.0
Scansoft OmniPage 12 Pro Multilingual
Scansoft Omnipage Pro 12
Scansoft Paper Port Deluxe 9.0
Scansoft TEXTBRIDGE PRO v 11
Scanvec PhotoPrint 3.02
ScimSci.DATACON.v3.1
ScimSci.HEXTRAN v8.02
ScimSci.InPlant v3.02
ScimSci.Pro/II.v5.1.1
ScimSci.VisualFlow v4.0
SCITOR.PROCESS.V4.01A [1CD]
SCO Open Server Enterprise System 5.0.6 A
SDRC.FEMAP v 8.0B
SDRC.FREEFORM.MODELER.V8.M3 [1CD]
SDRC.I-DEAS V9.0 [4CD]
SDRC.I-DEAS V9.0 M1 [2CD]
SDRC.I-DEAS.V9.0.UPDATE.TRAINING [1CD]
SDS/2 V6.114
SDS/2 V6.211
SDS/2 V6.232 [1CD]
SDS/2 v6.3.2.1
Seagate Crystal Analysis Professional v 8.0
Seagate Crystal Reports v 8.5
Section Maker v7.5 [1CD]
Security Manager 2.0.2
Seep 3d v1.11
SeisImager Pickwin v 2.64 with Plotrefa v 2.41
Serebra Microsoft MCSE Full set Bundle
SERIF DRAW PLUS v 7.0
SERIF Impact Plus v 4.0
SERIF MEDIA PLUS v 1.0
SERIF MoviePlus v 1.0
SERIF Page Plus 8.0
SERIF POPARTPLUS v 1.0
SERIF Web Plus 8.05
Sescoi.WorkNC v14.17 Multilanguage [1CD]
Sescoi.WorkNC v14.17.WinNT2k.Multilanguage
Sescoi.WorkNC v16.0 Multilanguage
Sescoi.WorkNC v99.11
Sescoi.WorkNC_v14.17.WinNT2k.Multilanguage [1CD]
SETUP FACTORY 5.0 All Builds
Setup Factory v6.0.0.2
SETUP FACTORY v6.0.0.3
SETUP FACTORY v6.0.0.4
Shaft v5.0
SHORTCUTS 2000 4.0.0.116
Shorter Oxford English Dictionary 2.0
Shredder 5.32
Sibelius 2.0
Side FX Houdini 5.5
SIDE FX HOUDINI v 6.0
Siebel Financial Services 7.03 Bookshelf
Siebel Financial Services 7.03 Web Client Programs
Siebel Financial Services 7.03 Windows Server Programs
Siemens Step 7 professional v5.1
Sierra Complete 3D Land Designer v 7.0
Sierra Complete Home 3D Design 4.0
Sierra Home Architect v 4.0
SIFiscal 2003
SIGGRAPH 2003.SAN.DIEGO.ELECTRONIC.THEATER.DVDRIP
Simply Accounting Pro 2003
SIMSCI ABSIM
SIMSCI ARPM
SIMSCI ASCEND
SIMSCI BALSIM
SIMSCI BALTRAN
SIMSCI Connoiseur
SIMSCI DATACON
SIMSCI DYNSIM
SimSci Hextran 8.11
SIMSCI INPLANT
SIMSCI MKVSIM
SIMSCI MODSIM
SIMSCI NETOPT
SIMSCI PIPEPHASE 8.0
SIMSCI PRO II v 5.6.1
SIMSCI Process Engineering Suite 2002
SIMSCI ROMeo 2.0
SIMSCI SIM4ME-HEXTRAN 9.0
SIMSCI TACITE
SIMSCI VISUAL FLOW
SIMSCI WDPFTRAN
Simulation.Sciences.Process.Engineering.Suite.2000 [1CD]
Simulog.TetMesh-GHS3D.v3.1
SINAPS PLUS v4.3 [1CD]
SINDA FLUINT v4.4
SINDA FLUINT v4.4L [1CD]
SINDA FLUINT v4.5
Sirius.Virtual.Manufacturing.Suite_v2000.2 [1CD]
Sistema Administrativo de Restaurantes
Sistema Administrativo Dental
SiteKiosk 4.97.0
Sitraka JProbe Developer Suite 3.0 + 3.0.1 Update
Slide v4.0
SLS Sklad 3.0 Master
SLS Sklad 3.0 Proffi
SLS Sklad 3.0 Shop
SLS Sklad 3.0 Standart
SLS Sklad 3.0 Super
SLS Sklad Super 2.3
SLS Sklad vesion 2.4 Master
SLS Sklad vesion 2.4 Super
SLS Sklad vesion 2.5 Shop Demo
SLS Transports 3.0
SMALLER ANIMALS THUMBNAILER 6.5.3.0
Smart Architect LT 2000
SmartDraw Professional Plus v6.04 [1CD]
SmartDraw Professional v6.0
SmartDraw.Professional Plus.v6.03
SmarTeam v5
SmartLaunch 2.0
Smartsound Quicktracks for Adobe Premiere v 6.0
Smeta RTS
SmtpServerHunter 1.0
SnagIt 6.1.0
SOCIOMETRYPLUS 2.0b
Sofistik Soficad 2000 V15.3 [1CD]
Softcam 1.4.5
SoftPlan Profeesional Edition with SoftList & SoftTalk
Softpress Systems Freeway 3.5 for Mac
Software Administration Kit
Sokkia.Mapsuite.v1.12.01
Solaris 8
Solarwinds Engineers Edition 2002 5.0
SOLIAS.DESIGN.STUDIO.2000.v3.0 [1CD]
Solid Concept V3.3 [1CD]
SOLID EDGE V12.0
Solid Edge v14 (c) Electronic Data Systems
SolidThinking 4.0 [1CD]
SolidThinking DESIGN V5.5 for Win/Mac
SolidThinking LT V5.5 for Win/Mac
SolidThinking V4.0
SolidThinking VANTAGE v5.5 for Win/Mac
SolidWorks 2003
SolidWorks 2004
SolidWorks Animator
SolidWorks MoldBase
SolidWorks Office 2003
Solidworks Office 2004
SolidWorks Office Professional 2003
SOLIDWORKS V2001 PLUS [2CD]
SolidWorks v2003 SP2.1
SolidWorks v2003 SP2.1 Win98ME
SolidWorks v2003 SP2.1 WinNT2KXP
SOLIDWORKS v2003 SP3
Sonic DVD Producer
SONIC FOUNDRY ILONA.UNIVERSAL.FEMALE.VOCAL.TOOLKIT.ACID
SONIC FOUNDRY KNUTRIX.DRUM.AND.BASS.ACID
SONIC FOUNDRY SCREENBLAST ACID v 4.0
SONIC FOUNDRY SCREENBLAST MOVIE STUDIO v 3.0
SONIC FOUNDRY Vegas 4.0a and DVD 1.0
Sonic MyDVD Video Suite v 4.0.2
SONIC REELDVD 3.0
Sonic Scenarist
SonicFoundry CD Architect v 5.0
SONNET SUITE PRO v 8.5.2
Sony MovieShaker v 3.1
Sony Pictures ScreenBlast MovieStudio v 1.0
SOPHOS ANTIVIRUS 3.68 MULTILANGUAGE
SOPHOS ANTIVIRUS 3.7 MultiLanguage
SOUND FORGE V6.0 ( 1CD FULL )
SOUND FORGE V7.0 (C) SONY PICTURES DIGITAL
SOUND QUEST INFINITY 2.05A
SOUNDSCAN JAZZ&LATIN DRUM LOOPS
SOURCE GUARDIAN V1.3
SPAC COSMOS DESIGN STAR 3.0
Space Starry Night Pro v 4 Win&Mac
Spartan 02
SPATIALANALYZER V2002.03.01
SPECCTRA V9.0.3(C) CADENCE
Specification Writer v 1.5
SpectraLAB.v4.32.16c [1CD]
SpectraPRO.v3.32.16c [1CD]
SpectraRTA.v1.32.12c [1CD]
SPECTRUM.MICROCAP.V7.08
Speedikon Visualisierung v 6.022 BiLiNGUAL
Speedikon W Architektur 2 v 6.021 MULTiLANGUAGE
SPI Complete CAD Package v 1.0
SPICER IMAGENATION
SPLM2000
S-PLUS V2000
S-PLUS.v6R2.Professional
SpotLight Pro v 4.0
SpotLight v 4.0
SprutCAM V3.3
SPSS 11.0 (Mac)
SPSS 11.5 (Win)
SPSS Full range of applications except SPSS MR (v11.5)
SPSS v11.0.1 [1CD]
SPSS v11.01 FULL VERSION
SPSS.Clementine v 6.5
SPSS.DeltaGraph.v5.0 [1CD]
SPSS.Full range of applications except SPSS MR
SPSS.Science.SigmaPlot.2001.v7.101.WinAll
SPSS.SigmaPlot.2001.v7.0
SPSS.SigmaPlot.v8.0
SPSS.v 11.5
SPSS.V11.0 (Mac)
SPSS.v11.01 FULL VERSION
SPSS.V11.5
SPYVISION v 7.00
Srac Cosmos Suite v 2003
SsecurDesk v.5.13
STAAD Pro V2000
STAAD Pro V2001 [1CD]
STAAD Pro V2002
STAAD Pro V2003
STAAD-III V22.3W [1CD]
Stability Test Pro v2.0
StageTools Moving Picture
Star CD 3.15 A
Star diagnosis rel 2.0
STARCD v 3.15A MULTIOS
STAR-CD.v3.1.5 [1CD]
Stardraw Suite MULTiLANGUAGE (c) Stardraw Software [1CD]
Staroffice 6
StarOffice v7
Stata R7.0 [1CD]
STATGRAPHICS PLUS V5.0
STATGRAPHICS Professional Plus 5.0
STATGRAPHICS Standard Plus 5.0
STATISTICA Neural Networks v4.0e [1CD]
STATISTICAL DISCOVERY SOFTWARE JMP 5.0.1
STATSOFT STATISTICA 6.0 MULTILANGUAGE
STATSOFT STATISTICA Advanced L/NLM 6
STATSOFT STATISTICA Base 6
STATSOFT STATISTICA Data Miner 6
STATSOFT STATISTICA Design of Experiments 6
STATSOFT STATISTICA Enterprise/Data Analysis System 6
STATSOFT STATISTICA Enterprise/SPC System 6
STATSOFT STATISTICA Multivariate Exploratory Techniques 6
STATSOFT STATISTICA Neural Networks 6
STATSOFT STATISTICA Power Analysis 6
STATSOFT STATISTICA Process Analysis 6
STATSOFT STATISTICA QC Miner 6
STATSOFT STATISTICA Quality Control Charts 6
STATSOFT STATISTICA Text Miner 6
STATSOFT STATISTICA v 6.0 Multilingual
STATSOFT WebSTATISTICA Output Portal 6
STATSOFT WebSTATISTICA Server applications 6
StatSoft.Statistica.v6.0.Multilingual [1CD]
Stealth Mail Master v3.26
STEALTH MAIL MASTER V3.6
STEALTH MAIL MASTER V4.2
StealthMaster 3.30
STEEL STUBS v1.02 FOR AUTOCAD2k [1CD]
Steinberg Clean v 2.0 MULTILANGUAGE
Steinberg Cubasis Go
Steinberg Groove Agent VSTi v 1.0
Steinberg Halion 1.0 VSTi
Steinberg HALion v 2.0
Steinberg Lm4kit Electronic Drums
Steinberg MyMP3 v 2.0 Bilingual
Steinberg Nuendo v 2.0
Steinberg Plex VSTi 1.0
Steinberg Virtual Guitarist VST 1.0
Steinberg Vob Instant Video v 2.2 Multilanguage
Steinberg Waldorf DPole v 1.5
Steinberg Warp VST v 1
Steinberg Wavelab v 4.0b MULTILANGUAGE
STELLAR V8.0 StruCAD v9R2
STEP.FOUR.WING.designer v1.17
STI.Understand.for.Fortran.v1.4.125
STK 4.0
STRAND7 Version 2.2.5
STRATA 3D PRO v 3.5
Strata 3Dpro v3.9
StruCAD v9R2 [1CD]
STRUCTURAL CONCRETE SOFTWARE FLOOR V1.01
Structural for TriForma 07.01.04.11
STRUCTURAL SOFTWARE FLOOR V1.0
STRUCTURAL_CONCRETE_SOFTWARE_FLOOR_V1.01 [1CD]
STUDIOCATS.SAMPLITOOLS.IR.32.BIT.FLOAT
StudioLine Photo v1.2.2.0
StudioView Interactive Virtual Pose 2
SUITE CAKE VFW RAM
SummitSoft First Impression Business Software v 1.0
SUN Microsystems IPlanet Directory Server
SUN Microsystems IPlanet Webserver v 4.1 SP3
SUN Solaris v 9.0 x86
Super Software Library 2000
SUPEREDIT.LTX.V2.30 [1CD]
SUPEREDIT.PRO.V2.30 [1CD]
Supergraphics 4.4
Superlog v4.+
SuperNEC 2.5
SuperPro.Designer v4.53 [1CD]
SURFACER AND VERDICT V10.5 [1CD]
Surfacer.v10.6 [1CD]
Surfaceworks v2.62 FOR SOLIDWORKS [1CD]
SURFACEWORKS.MARINE V3.0 [1CD]
Surfcam 2002
Surfer 8.0
Surfware.SurfCAM.Solids.v2.04.WiN32 [1CD]
SURFWARE.SURFCAM.V2001
SURFWARE.SURFCAM.V2002 [1CD]
SURFWARE.SURFCAM.V2002 PLUS
Surpac.Surplan.v4.0L [1CD]
Surpac.Vision.2000.v3.2-p [1CD]
Surpac.Xplorpac.v4.OL [1CD]
SURVEY SOLUTIONS 5.0
SURVEYVIEW V5.1 ENTERPRISE EDITION [1CD]
SURVEYVIEW.V5.0.ENTERPRISE.EDITION
Suse Linux 8.0 Personal Edition
Suse Linux Enterprise Server 8
Swarshala v2.0
Swift Software Cosmi Forms Maker Flow Charts and Labels 7.0
Swift Software Cosmi Perfect Video and Photo Editor Platinuim 1.0
Sybase 2000
SYBASE POWER DESIGNER OBJECTARCHITECT v 7.5 PLUS METAWORKS
SYBASE SQL ANYWHERE STUDIO v 8.0
Sybex Mastering Visual Basic Net
Symantec Antivirus Corporate Edition v 8.1.0.825
Symantec AntiVirus Filtering for MS Exchange 3.04
Symantec ANTIVIRUS GATEWAY SOLUTION v 8.6
Symantec AntiVirus Scan Engine v 4.0.0 For MS ISA SERVER
Symantec Client Firewall Corporate Edition 5.01
Symantec Client Firewall v 5.01 Corporate
Symantec Collection 2003
Symantec Enterprise Firewall with VPN 7.0
Symantec Enterprise Security Manager 5.5
Symantec Net Recon 3.6
Symantec Norton Antivirus 2003
Symantec NORTON ANTIVIRUS PROFESSIONAL 2004
Symantec Norton Ghost 2003
Symantec Norton Internet Security 2003 v6.02
Symantec Norton Professionl Firewall 2003 v 10
Symantec Norton SystemWorks Pro 2003
Symantec PCAnywhere v 11 Corporate Ed.
Synapse Orion Platinum v 3.06
SYNAPTICAD ALLPRODUCTS v8.01
SYNAPTICAD ALLPRODUCTS V8.0G
SYNAPTICAD ALLPRODUCTS V8.0H
SYNAPTICAD ALLPRODUCTS V8.2
SYNAPTICAD ALLPRODUCTS V8.3
Synclavier Brass and Winds AKAI
Synopsys Analog Design
Synopsys Cocentric System
SYNOPSYS SABER DESIGNER v 2003.6
SYNOPSYS VCSi v6.0.1
SYNOPSYS.2001.08 linux
Synopsys.Core.Synthesis.v2001.08-sp2 [1CD]
Synopsys.Core.Synthesis.v2002.03
Synopsys.Core.Synthesis.v2003.03
Synopsys.Formality.v2002.03-linux [1CD]
SYNOPSYS.FPGA Compiler.v3.6.0.6613
SYNOPSYS.FPGA Express.v3.6.1.6817
SYNOPSYS.FPGA.COMPILER.II.V3.7.0 [1CD]
SYNOPSYS.FPGA.EXPRESS.XILINX.EDITION.V3.6.1
Synopsys.FPGA_Compiler.v3.6.0.6613 [1CD]
Synopsys.FPGA_Express.v3.6.1.6817 [1CD]
Synopsys.MemPro.v2001.11.for.NT [1CD]
Synopsys.Nanosim.2002.03.linux [1CD]
SYNOPSYS.PrimeTime v2000.5
Synopsys.TetraMax.v2001.08-linux[1CD]
SYNOPSYS.VCS.V6.0.1.WINNT2K [1CD]
SYNOPSYS.VCSi.V6.0.1.WINNT2K [1CD]
Synopsys_2001.08_linux [1CD]
SYNPLICITY.SYNPLIFY.PRO.V7.0.3 [1CD]
SYNPLICITY.SYNPLIFY.PRO.V7.01
SYNPLICITY.SYNPLIFY.PRO.V7.02
Synplify 7.12
Systat AutoSignal
Systat SYSTAT 10.2
Systat TableCurve2D 5.01
Systat TableCurve3D 4.11
SystemView 5.0
Systran Premium 4.0 Multilingual

Теоретически доказана возможность построения таких приборов.В настоящее время ведутся лабораторные испытания отдельных частей с магистрами
второго курса.Первый истребитель с технологией стелс создан немцами в 1944 году.Я работал с этой технологией с 1953 по 1955 в ЛГУ.Разработан комплекс програм на Матлабе для расчетов дифракции и выделения сигналов из шумов методом матричного набора для технологий стелс.
Стелс (англ. stealthy — незаметный, тайный) — комплекс методов маскировки боевых самолётов посредством специально разработанных материалов и конструкции фюзеляжа, позволяющих уменьшать отражение радарных волн и за счет этого проникать незамеченным в воздушное пространство противника. Поверхность самолёта собирают из нескольких тысяч плоских треугольников специального волнопоглощающего материала. Но так как добиться полного поглощения волн независимо от угла падения технологически очень сложно, главной целью является отражение волн таким образом, чтобы отражённый сигнал не вернулся в точку, откуда он пришёл (к радиолокационной станции противника).
Мы применили новые подходы.Не имеет значения метровая, дециметровая или миллиметровая РЛС осуществляет наблюдение за воздушным пространством. Разница в том, насколько точные данные по конкретной цели мы можем получить. Т.е. сопровождать цели могут и метровые РЛС. однако проблема в том, что время на оборот на 360 град. составляет прим. 10-15 секунд - это значит, что реально мы видим цель 3-5 с. (в среднем), остальное время точку на мониторе, а это время может быть использовано для выполнения раличных маневров (напр. резкое снижение цели, из-за чего мы потеряем её из поля зрения или маневры вроде "колокола", когда мы можем вовсе потерять цель на время до 30 с.)или пуска ракет. В общем то особых проблем на данном этапе не существуют, т. к. на любой современной РЛС используются "обзорные" и "секторные" (неподвижные) антенны постоянно осуществляющие контроль нал возд. пространством в определенном секторе + работают антенны на различных частотах не мешая друг другу и точно определяя местоположение цели, ее курс и скорость.Зашумление
отраженных сигналов проводится с помощью плазменного разряда.
Основной характеристикой, определяющей свойства самолета как отражающего электромагнитные излучения объекта, является эффективная поверхность рассеяния. Она характеризует способность преобразовывать падающую электромагнитную волну в рассеянную волну, распространяющуюся в направлении на приемник. В дальнейшем мы будем рассматривать однопозиционную локацию, когда приемник и передатчик расположены в одном месте. Эффективная поверхность рассеяния (ЭПР) определяется как:

s = 4pR02Ss/Si,

где R0 - расстояние между передатчиком и объектом; Ss - плотность потока энергии рассеянной волны вблизи приемника; Si - плотность потока энергии падающей волны вблизи тела.
Величина ЭПР зависит от ориентации объекта относительно луча локатора и длины волны электромагнитного излучения. Для физиков наилучшая аналогия ЭПР - это дифференциальное сечение рассеяния назад. Если рассматривать частотную зависимость ЭПР металлического шара , то в диапазоне малых длин волн ЭПР совпадает с площадью его поперечного сечения. При длинах волн, сравнимых с размерами шара, возникают дифракционные минимумы и максимумы.
Изобразим ЭПР цилиндра в зависимости от угла падения электромагнитной волны для волнового вектора, лежащего в плоскости, которая проходит через ось цилиндра, ЭПР современного самолета для различных направлений падения электромагнитной волны в горизонтальной плоскости, проходящей через ось самолета. Вследствие сложной формы объекта для его ЭПР характерны существенные флуктуации значений при очень малом изменении углов падения электромагнитной волны. Такая картина возникает за счет явлений дифракции и последующей интерференции электромагнитных волн, отраженных от различных частей самолета с соответствующей задержкой фазы от каждого отражающего элемента.
Сплошная линия соответствует диаграмме рассеяния реального самолета, пунктирная - самолета с уменьшенной радиолокационной заметностью; 1 и 2 - усредненные по диапазону углов ±30° значения ЭПР.
Естественно, что на практике интересуются значениями ЭПР, усредненными по относительно небольшому диапазону углов, поскольку из-за неизбежных колебаний траектории полета именно средние значения определяют уровень сигнала, обрабатываемого в приемнике. Задача стелс-технологии заключается в максимально возможном уменьшении ЭПР самолета. Например, качественный скачок в боевых возможностях самолета возник бы в том случае, если бы вместо ЭПР, изображенной сплошной линией, можно было бы получить ЭПР, показанную пунктиром.
Стелс-технология включает в себя следующие основные направления: теорию дифракции на сложных телах, разработку и исследование радиопоглощающих материалов, технологию нанесения покрытий и, наконец, радиофизический эксперимент, используемый для контроля в каждом из перечисленных направлений.
В настоящее время стелс-технология начинается с математического моделирования рассеяния электромагнитной волны на объекте, радиолокационная заметность которого должна быть снижена. Этот шаг принципиален для предварительной оценки достижимого результата и позволяет оптимизировать форму и электрофизические характеристики объекта. Математические и расчетные модели базируются на решении граничных задач дифракции электромагнитных волн на телах сложной формы, имеющих в своем составе специальные материалы и покрытия. Возможности современной вычислительной техники позволяют создавать программное обеспечение для моделирования рассеяния электромагнитной волны даже на таких сложных объектах, как самолеты и корабли, учитывая многообразие подвесного оборудования, щелей, лючков и многих других, казалось бы, незначительных деталей конструкции.
На мировом рынке предлагается несколько пакетов программ, пригодных для такого моделирования. Все они при разработке используют "фасеточные" модели объектов, речь о которых пойдет ниже, и метод физической теории дифракции. В силу известных причин, обусловленных закрытостью подобных работ, до недавнего времени в отечественной печати (в отличие от зарубежной прессы) не публиковались сведения о конкретном применении математического моделирования рассеяния на объектах вооружения и военной техники. Однако из анализа научно-технической литературы по теории дифракции специалистам в области электродинамики нетрудно было оценить уровень развития соответствующей отрасли.
В.А. Фок не только первым сформулировал интегральные уравнения относительно тока на поверхности облучаемого металлического тела, но и предложил приближенное решение для тел с большим радиусом кривизны. Именно численные методы решения задач рассеяния на основе интегральных уравнений, оценка рассеивающих свойств методом краевых волн, а также сочетание этих методов были использованы в многочисленных электродинамических моделях объектов со сниженной радиолокационной заметностью.
Применение асимптотических и гибридных алгоритмов предполагает наличие четкого представления о физических явлениях, которые приводят к формированию рассеянного поля в каждом конкретном случае: зеркальных отражениях, дифракции на кромках, бегущих волнах, многократных переотражениях внутри полостей и т.д. Учет зеркальных отражений для реальных объектов реализуется посредством разработки "фасеточных" моделей, где поверхность объекта представляется в виде большого числа отдельных плоских площадок простой формы .
При расчете ЭПР больших (в длинах волн) сложных тел существенно, что на относительно высоких частотах можно выделить отдельные фрагменты конструкции объектов, которые при данном ракурсе вносят основной вклад в формирование рассеянного поля. Это дает возможность проводить вычисления для таких центров рассеяния независимо друг от друга, при необходимости учитывая их взаимное влияние на последующих этапах. Точность расчета характеристик центров рассеяния имеет особое значение в процессе анализа малозаметных деталей, поэтому большое внимание было уделено разработке и совершенствованию соответствующих электродинамических моделей. Классической моделью такого рода считается клин (кромка). В этой модели бесконечные границы учитываются с использованием результатов физической теории дифракции, а поля и токи в конечной области пространства вблизи ребра определяются путем численного решения уравнений электромагнитного поля. Выделение отдельных центров рассеяния позволяет также анализировать специфические дифракционные явления, свойственные данной структуре, и выявить их зависимость от небольшого количества локальных параметров. Роль численных методов исключительно велика, когда характерные размеры фрагментов объекта гораздо больше длины волны, но из-за сложности дифракционных процессов высокочастотные приближения не обеспечивают нужной точности. Таким фрагментом, создающим основной вклад в рассеянное поле в передней полусфере самолета, является воздухозаборник силовой установки с системой лопаток входной части двигателя. Использование гибридного подхода позволяет независимо рассматривать прохождение электромагнитной волны по каналу воздухозаборника и дифракцию на системе лопаток. Однако расчет рассеяния волны на входной части двигателя, имеющей поперечный размер в десятки длин волн и состоящей из множества элементов сложной формы, - самостоятельная задача, требующая использования строгих методов и их эффективной численной реализации. Разработанное программное обеспечение позволяет выполнить соответствующие расчеты с достаточной точностью .
Сравнение расчетных и экспериментальных данных свидетельствует о хорошей точности программного обеспечения
Создание адекватной электродинамической модели такого сложного объекта, как самолет, требует сочетания методов радиофизики, электродинамики, вычислительной математики, обработки сигналов. В результате накоплен большой опыт в программировании расчетных задач и разработана технология эффективного использования современной вычислительной техники. В частности, важное значение имеет интеграция специализированных программных продуктов: вычислительного ядра, предназначенного для определения рассеивающих свойств, и инженерных систем проектирования, с помощью которых осуществляется перенос конструкторской документации (в электронном виде), подготовка и модификация данных о форме, структуре объекта, анализ выходных данных. Широкое распространение получила система AutoCAD, данные из которой передаются в электродинамические расчетные модели посредством специального интерфейса.
В ближайшей перспективе прогресс в развитии методов расчета рассеивающих свойств сложных объектов будет во многом обусловлен надлежащей организацией работ, привлечением необходимых специалистов, хорошей информационной и технической поддержкой, поскольку, как нам кажется, многие принципиальные вопросы, существовавшие ранее в этой области, уже решены.
Наносимые на различные элементы самолета радиопоглощающие покрытия отличаются от тех, которые применялись 10-15 лет тому назад. Современные покрытия имеют переменную по профилю толщину, сложную структуру с меняющимися значениями диэлектрической и магнитной проницаемостей как по толщине (нормально к поверхности), так и вдоль поверхности обшивки. Решая фундаментальные задачи, связанные с прохождением электромагнитной волны через гетерогенные среды, изучая поведение гетерогенных смесей вблизи порога протекания, исследователи научились создавать вещества с любым частотным поведением действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости, естественно, в рамках принципа Крамерса-Кронига. Создание веществ с произвольным законом поведения магнитной проницаемости связано с некоторыми дополнительными ограничениями. Современный конструктор, оптимизируя ЭПР какого-либо фрагмента самолета и подбирая для этой цели диэлектрическую и магнитную проницаемость вещества, распределение его толщины по поверхности фрагмента, может быть уверен, что технологи в дальнейшем воспроизведут требуемые параметры. Отметим также, что проведение соответствующих оптимизаций требует значительного предварительного опыта, поскольку необходимо непрерывно находить компромисс между желанием получить минимальное отражение, толщиной материала, его прочностью и, наконец, аэродинамическими свойствами фрагмента.
Для нанесения покрытий используются совершенно разные технологии. Большая часть поверхности самолета покрывается методом лакокрасочных технологий. Несмотря на кажущуюся простоту, эта технология наиболее ответственная, поскольку от ее качества зависит вклад в ЭПР одного из основных рассеивающих элементов самолета - его воздухозаборника, кроме того, нарушение адгезии покрытия в воздухозаборнике может привести к аварии самолета. Многослойные радиопоглощающие покрытия напыляются с помощью как роботизированных систем в серийном производстве самолетов, так и ручным способом при создании экспериментальных образцов техники.
Сложнейшей задачей является изготовление ферромагнитных мелкодисперсных наполнителей с заданными значениями магнитной проницаемости. В настоящее время, применяя специальную технологию, можно в достаточно широких пределах изменять спектры ферромагнитных наполнителей в СВЧ-области. Комбинируя ферромагнитные включения с включениями других типов, создают желаемый набор широкополосных радиопоглощающих покрытий. Их дальнейшее совершенствование невозможно без решения многих фундаментальных вопросов.
В первую очередь необходимо детально изучить факторы, от которых зависит величина магнитной проницаемости мелкодисперсных частиц и тонких магнитных пленок, которые представляют собой основу для создания радиопоглощающих покрытий. К таким факторам относятся: влияние механических напряжений, формирующих магнитострикцию образцов; воздействие малых примесей к ферромагнитному веществу, приводящее к изменению его магнитной анизотропии; протекание на высоких частотах релаксационных процессов в создаваемых структурах, характеризуемое параметром затухания в уравнении Ландау-Лифшица-Гилберта. В ряде случаев улучшить радиопоглощающие покрытия можно, используя ферромагнитные проводящие частицы очень малого размера. Однако на этом пути возникают две принципиальные преграды: во-первых, эти частицы становятся пироформными (вероятно, - пирофорными - V.V.), а во-вторых, их невозможно ввести с достаточно высокой плотностью в жидкую полимерную матрицу из-за роста адсорбционной способности с уменьшением размера частиц. Эта известная химическая проблема до сих пор не решена.
Чтобы обеспечить малую радиолокационную заметность самолета, широко применяются плазменные технологии, прежде всего плазменно-вакуумная, с помощью которой создается рассеивающее покрытие на фонаре кабины пилота. Обычное остекление откидного фонаря прозрачно для электромагнитных волн, поэтому, если электромагнитная волна падает на самолет из верхней полусферы, полость кабины вносит значительный вклад в ЭПР при соответствующих углах наблюдения. Одно из решений задачи малой радиолокационной заметности самолета достаточно очевидно: металлизировать остекление кабины. Отраженная от металлизированного фонаря электромагнитная волна не будет возвращена в приемник локатора, если быть точнее, значение ЭПР кабины, усредненное по некоторому небольшому сектору углов наблюдения, значительно уменьшится. Однако металлизация не должна ухудшить оптические свойства остекления кабины, к которым предъявляются исключительно жесткие требования. Таким образом, коэффициент отражения остекления фонаря кабины в СВЧ-диапазоне должен быть близок к единице, а в оптическом - к нулю. Но на этом требования, предъявляемые к покрытию, не исчерпываются. Существует проблема перегрева пилота в кабине самолетов, эксплуатируемых в тропических странах. Мощности кондиционеров в кабинах многих зарубежных самолетов, впрочем, как и в ряде наших, не хватает для комфортного состояния пилота, поэтому необходимы определенные шаги для селекции части инфракрасного спектра.
Вообще говоря, эта задача возникает и при создании селективных стекол в энергосберегающей строительной индустрии. В Институте теоретической и прикладной электродинамики РАН предложены и запатентованы так называемые энергосберегающие стекла. Они изготавливаются в больших вакуумных камерах, где на поверхность стекла наносится многослойное покрытие путем магнитронного (вероятно, - магнетронного - V.V.), распыления материала. Чтобы добиться наилучших оптических, инфракрасных и СВЧ-характеристик, используются покрытия, состоящие из чередующихся пленок различных металлов и их окислов толщиной приблизительно 100 А. За рубежом создана мощная индустрия производства таких стекол, в России массовое производство, как правило, базируется на экспортном (вероятно, - импортным - V.V.), оборудовании.
Однако откидная часть фонаря всех самолетов делается не из стекла, а из полимера, и, кроме того, его поверхность имеет двойную кривизну. Полимерная основа фонаря кабины пилота периодически подвергается деформации. Для материаловедов, занимающихся процессом напыления покрытий, технологическая задача, по существу, сводилась к напылению системы тонких жестких покрытий толщиной в доли микрометров... на футбольный мяч с требованием долговечности этого тонкого покрытия. Всем понятно, что в ходе игры тонкие пленки на поверхности мяча покроются бесчисленным числом трещин. Тем не менее эту задачу удалось решить путем магнетронного распыления в вакууме металлов с целью получения островковых металлических пленок. Эти пленки чередуются с полимерными слоями, создаваемыми плазмохимическими методами. Качество многослойных покрытий может быть заметно улучшено, если будут понятны и до конца предсказаны многочисленные плазмохимические реакции, возникающие в процессе осаждения полимерных пленок в низкотемпературной плазме разряда.
Хорошо известно, что, изменяя режим горения разряда и состав углеводородных и фторсодержащих газов, в которых горит разряд, можно получить широкий спектр свойств осаждаемой пленки - от алмазоподобной поликристаллической до полимерной. И хотя мы не обладаем полными фундаментальными знаниями в этой области, разработана устойчивая плазмохимическая технология, реализуемая в большой вакуумной камере объемом 22 м3 с давлением 4 х 10-5 мм рт.ст. Камера снабжена управляемым ЭВМ роботом, который перемещает магнетрон, и контролируемой ЭВМ системой напуска газов и управления разрядом.
Это наиболее важная наша разработка за последнее время для теории антенн и Стелс.В данной работе мы развили общую теорию сигналов под шумом с широкими применениями. Из решения уравнения Фоккера-Планка показано,что с увеличением уровня флуктуаций в системе все спектральные линии уширяются и сдвигаются в красную сторону.Прохождение через точку бифуркации приводит к
сильнейшему уширению линий с генерацией бозонов Хиггса.Дальнейшее увеличение флуктуаций дает переход к темной материи,спектры которой не наблюдаются.Так что темная материя себя в спектральной области не проявляет.
Спектральными методами наблюдать темную материю нельзя.К этим идеям мы пришли на основе изучения слабых сигналов ЯКР в минах.В 1966 году я теоретически предсказал двухчастотное спиновое эхо,что затем в 1967 году с
Н.Е.Айнбиндером мы наблюдали экспериментально.В данном случае получен столь же крупный научный результат.На снимке первое в мире экспериментальное наблюдение срыва решения с биениями в спектре .
Методами новой теории хаоса на основе метода матричного набора разработаны методы оценки дальности детектирования мин и оценки масс бозонов при спонтанном изменении симметрии после точек бифуркации.В такой системе возникает знаменитое явление Хиггса (Р.Раджараман,Солитоны и инстантоны в
квантовой теории поля,Мир,Москва,1985,стр.319),когда часть мощности скалярного поля съедается продольными колебаниями с массой некоторых бозонов Хиггса.В своей знаменитой работе P.W.Higgs,Phys.Letters,v.13,N16,508-509,1964,Broken Symmetries and the Masses og Gauge Bosones рассмотрел случай электромагнитного
поля,которое взаимодействует с комплексным скалярным полем.Хорошо известно,что в такой системе согласно теории возмущений должно появляться знаменитое явление Хиггса,когда при спонтанном нарушении симметрии U(1) лагранжиана векторное поле приобретает массу и продольную степень свободы в отличие от обычного фотонного поля,которое является безмассовым и чисто поперечным.Система состоит из векторного поля массы eF и скалярного поля массы. (2lF)1/2.Пропавшая компонента скалярного поля
съедена векторным полем в виде продольной компоненты вдобавок к поперечной компоненте.Однако в (1+1) измерениях явление Хиггса отсутствует.Для наблюдения гексогена на расстоянии 35 см приходилось вводить расстройку порядка 20 кГц вниз от резонансной частоты.
Рассмотрим простой случай гармонического осциллятора.Потенциальную энергию Лагранжеана Хиггса возьмем в виде U=Ub+UfPP+,Ub=1/2(dx)2,Uf=1/2d2X.
Квадраты масс бозона и фермиона определим через соотношения Ub=d2x,x=0,Uf=1/2d2X.
Mb=d2Ub,x=0,mf=Uf,x=0.Для гармонического осциллятора u=4a2x2,E0=-2a,f-волновая функция основного состояния а=exp(-ax2).Если u=0,E0=k2,то mb=mf=k4.
Если u=0 ,f=exp(cx)-lexp(-cx),то l=0,l=1.При l=1 симметрия не нарушена,l=0 симметрия нарушена.В начале процесса mb=1.7mf,но затем масса солитона увеличивается и он отбирает энергию у скалярного поля.
Это уравнение использовано для оценки масс бозонов Хиггса.с-коэфициент затухания в волновой функции,получаемый из эксперимента.Для гексогена вблизи срыва решения с=200,отсюда mb=1.7mf.Дальности для этих веществ 25 см и 17 см.Все это хорощо совпадает с экспериментом.Наблюдались и колебательные явления при дальности 25 см.Этот солитон с электромагнитной массой съедает часть энергии квадрупольного взаимодействия,что наблюдалось ранее на эксперименте (см.В.С.Гречишкин,Н.Я.Синявский,УФН,163,№10,95-119,1993,рис.4).Результат на рис.4 полностью моделируется новой теорией хаоса,в которой подстановка в модельный файл эквивалентна накоплению в 10000.В уротропине срыв решения и колебательные процессы в спектре ЯКР происходили при отношении сигнал/шум 0.094.Для детектирования этих солитонов можно применять методы ультразвуковой спектроскопии.Это продольные колебания ,т.е. мина излучает звук.Такие работы у нас ведутся.Процесс очень быстротечен,что хорошо наблюдается на практике.Для обнаружения бозонов применяется обычная
аппаратура УЗИ.Это новый метод в антитеррористических технологиях,который возбуждает ЯКР переходы с помощью поверхностной катушки,а в точках бифуркации происходит генерация звука,который на больших расстояниях детектируется техникой УЗИ.Это может стать крупнейшим открытием за последние 50 лет.Доставка возбуждающей мощности ЭМП может делаться СВЧ антенной с модуляцией на частоте 5192 кГц.Эффективность такого метода пока не ясна.
Если продетектированный сигнал ЯКР оцифрован с достаточно корректной для данного сигнала частотой Найквиста, то для его дальнейшей обработки предлагается использовать один из вариантов Метода Матричного Набора (Matrix Pencil Method - MPM), дающего наилучшие статистические оценки для быстро затухающих и сильно зашумленных сигналов . По данным эксперимента, этот метод является наиболее статистически устойчивым по сравнению с другими методами, в частности с преобразованием Фурье и позволяет с вероятностью близкой к 100% обнаружить сигналы с отношением сигнал/шум равным 0.05. Для практического применения этого метода, он был исследован и оптимизирован. Листинг программы для среды Mathlab представлен ниже:
%Matrix Pencil Method
% М – число экспонент в разложении
% y – исходный вектор сигнала
function [para,M,itc]=itcmp(y,M)
y=y(:);
N=length(y);
L=floor(N/3);
Y=toeplitz(y(L+1:N),y(L+1:-1:1));
[U,S,V]=svd(Y(:,2:L+1),0);
S=diag(S);
itc=zeros(1,L);
if M==-1
for k=0:L-1;
itc(k+1)=-2*N*sum(log(S(k+1:L)))+2*N*(L-k)*log((sum(S(k+1:L))/(L-k)))+2*k*(2*L-k);
end
[tempY,tempI]=min(itc);M=tempI-1;
end
s=log(eig(diag(1./S(1:M))*((U(:,1:M)'*Y(:,1:L))*V(:,1:M))));
Z=zeros(N,M);
for k=1:M;
Z(:,k)=exp(s(k)).^[0:N-1].';
end;
a=Z\y;
para=[-real(s) imag(s)/2/pi abs(a) imag(log(a./abs(a)))];
return
Теперь мы хотим рассказать о некоторых прошлых проектах и истории исследований в России, потому что наши работы были первыми в мире в этой области.
После распада Советского Союза ситуация с русской научной литературой в западных университетах сильно ухудшилась. Мы не можем найти русские научные журналы в библиотеках Италии, Франции, Англии, Австралии, Германии, Австрии и т.д. Мы используем программу www.egroups.com/group/landmines/ для публикации русских статей. 17-19 августа 2000 года в Калининградском государственном университете прошла международная конференция с участием представителей 14 стран. Мы сделали доклад "Использование программы " www.egroups.com" для публикации научных статей и дискуссий". Для подготовки открытия архива статей по обнаружению мин с помощью ядерного квадрупольного резонанса мы использовали электронные группы специалистов ЯКР (80 участников). Вся литература будет связываться по показателям цитирования, авторам, ключевым словам и т.д. Мы использовали сканер, файл arj.exe для создания архива файлов, прикрепления к e-mail, обсуждения в группах специалистов, ожидания ответа, утверждения. Мы работали модератором группы. Информацию о группе можно почитать на www.altavista.com с ключевым словом grechishkin.
Мы изучили ЯКР и ЭПР более чем в 2000 соединений (http://nqr.arowa.com). Эта работа была значимым культурным и научным явлением. Только моноклинный ТНТ создал нам трудности. Для очистки военного российского ТНТ Р.Гречишкина использовала метод зонной плавки и имела возможность получить монокристалл 2,4,6-ТНТ. Первую работу с ЯКР минным детектором мы провели только после долгих исследований в 1956-1984 гг. в Ленинграде, Перми и Калининграде. Мы сделали архивы статей Appl.Phys.A55,505-507,1992; Известия Вузов, Физика, №12,107-109,1994; №5,127-128,1995; №10,125,1995, где мы сначала изучили ЯКР в военном ТНТ при комнатной температуре. В этой работе мы использовали автоматическое циклирование поля в ДЯКР и обнаружили примесь p-нитротолуола на частотах 260, 940, 1200 кГц при комнатной температуре (T1d=0.8s,T1p=50s,tpol=160s). ТНТ очень хороший акцептор и было возможно наблюдать сложную передачу зарядов 1:1 с ТНТ.
В России, первый раз работа по применению локального ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) была начата проф. В.С.Гречишкиным, др. С.И.Гущиным и др. Е.М.Шишкиным в 1972. Эксперименты были проведены на образцах, содержащих Cu2O (ЯКР ядер 63,65Cu) и металлический кобальт (ЯМР ядер 59Co). Наилучшие результаты были достигнуты при наблюдении ЯМР 59Co. Расстояние между передающей антенной и образцом было 15 см. Тип антенны - волновой канал. Расстояние между приемной катушкой и образцом 0.4 м. Главные принципы локального ЯКР были сформулированы в этот период1. Впоследствии, эти принципы были применены к новым химическим структурам. Первое наблюдение дистанционного ЯКР произошло в 1972 году в уротропине (8 см) в Пермском университете.
Группа проф. В.С.Гречишкина и сотрудников начала исследования локального ЯКР ядер азота-14 в 1978 году, в Калининграде. В течение трех лет был создан спектрометр, работающий на частоте 1-8 МГц локального ЯКР. Главную роль в разработке спектрометра принадлежит профессору В.С.Гречишкину и др. Е.О.Азизову. Разработка отличается от другого спектрометра, который содержит схему двойного изменения частоты. Передатчик нашего спектрометра генерирует серии импульсов как spin-locking solid echo (SLSE), двухчастотное спиновое эхо Ганна, слабую резонансную последовательность (RAM)8. Пиковая мощность передаваемых импульсов радиочастоты достигает 1 кВт. В процессе регистрации ЯКР сигналов был использован синхронный детектор и цифровой аккумулятор AI-4096. Впоследствии были изучены различные методы обнаружения слабых ЯКР сигналов, которые включали SLSE, RAM, MW-4, MW-2 и WHH-4. Вся поверхностная катушка была использована в качестве приемно-передающей катушки. Главный смысл был в том, что используемая последовательность для дистанционного обнаружения ЯКР была RAM. В 1984 году проф. Гречишкин В.С., др. Н.Я.Синявский провели локальные измерения взрывчатых веществ, таких как гексоген, тетрил и HMX[21] .Первые измерения были проведены на первой версии многоимпульсного спектрометра6, разработанного Е.Азизовым. Проф. Гречишкин и проф. Синявский использовали серии Carr для обнаружения взрывчатки (PVV-4, Semtex) на этом спектрометре. Позже, мы наблюдали ЯКР сигналы от советской мины ТМ2-62Р, итальянских мин TC-2.5, TC-6 на новом спектрометре.


































Рис.1.Сигнал под шумом при отношении сигнал-шум 0.05 после точки бифуркации,
привыделении сигнала по методу ITMPM возникают продольные бозоны Хиггса,
что приводит к срыву решения.При обратном проходе есть переход к стационарномцу решению.

Обнаружение мин было основано на поиске в гексогене ЯКР сигнала. В этот период возможно определить одну мину на площади 1.5x1.5 м в течение 5 минут в почве. Глубина мины в почве была менее 13-15 см. К сожалению, невозможно определить военный ТНТ при этих условиях. Тем не менее в 1978 году методом двойного ЯКР-ЯМР были исследованы различные составы, содержащие ТНТ[5]. Эти эксперименты проводились проф. В.С. Гречишкиным и др. Михальковым В.М. Для анализа химических соединений, содержащих различные соединения азота-14 был предложен метод двухчастотной идентификации ЯКР.
Позже, группа, руководимая проф. В.С. Гречишкиным, разработала новый спектрометр локального ЯКР. Его основная идея – применение приемной ферритовой антенны с разделением по времени7. Результаты калининградской группы, описанные в статьях22 В.С. Гречишкина и В.Г. Кузнецова, получены при расстоянии 25-35 см. Были проведены длительные испытания в Москве с использованием микроволнового радара и ЯКР. КГУ был лидером в этих исследованиях. Мы обнаруживали гексоген, HMX, ТНТ и тетрил. В 1997-1998 В.С. Гречишкин, В.П. Анферов, Р.В. Гречишкина провели ЯКР испытания в Перте. Мы использовали аналоговые и цифровые приемники с квадратурными детекторами для преобразования Фурье. Было проведено сравнение преобразований Фурье, Гильберта и Хартли. Мы использовали Hewlett-Packard mainframe E1401A с двумя ADC HP E1437A, сигнальный процессор HP E1485, VX 1 BUS HP 1482 B и рабочую станцию Hewlett-Packard B132L. Сигнал с соответствующего дифференциального усилителя был передан на ADC. Но со всем этим оборудованием мы не получили ничего нового, потому что БПФ и смешанные импульсы не работают при отношении с/ш < 1 (В.С. Гречишкин, Р.В. Гречишкина, Известия Вузов, Физика, №12, 109-110, 1998, патент №2128832, 03.04.96).
Будущая система также должна быть способна обнаруживать гексоген или другие взрывчатые вещества с частотой несколько МГц, и в то же время должна уметь обнаруживать металл обычным индукционным методом.В последнее время мы детектируем тринитроцеллюлозу и черный порох.
Эти методы были продемонстрированы в лаборатории. При эксплуатации, радиочастотное возбуждение и детектирование были сделаны поверхностной катушкой с образцом (мина) в нескольких дециметрах перед катушкой. Поверхностные катушки радиочастотного поля были сделаны и продемонстрированы группой ЯКР в Калининграде. В методе 2, сильное магнитное поле должно создаваться также поверхностной катушкой. Это еще представляет сложную задачу и нуждается в ученых-экспериментаторах.
С методом 2, возникает проблема что некоторые противотанковые мины могут реагировать на сильное магнитное поле. Нужно проанализировать масштаб этой проблемы (использование таких мин в Камбодже) и возможные решения; они могут касаться например первого испытания с незначительным постоянным магнитом на движущейся цели впереди защищенного транспортного средства.
В последние годы мы работали с Китаем, Австралией, Польшей, Германией, США, Англией, Австрией, Италией, Францией, Сингапуром и т.д.
В 120 миллионах мин используются технологические смеси ТНТ, гексагена, тетрила и различных органических составов. Хорошо известно, что примеси оказывают влияние на интенсивность ЯКР сигналов: , где C – концентрация примеси, N – характеристическое число, которое является большим только для изоморфных примесей взрывчатого вещества. Моноклинный ТНТ представляет для нас много трудностей с ЯКР детектированием в минах, потому что существует много органических веществ с такой же симметрией. Мы изучили влияние различных примесей на военный ТНТ (Изв.Вузов, №12, 107-109, 1994). Влияние было изучено в твердых растворах некоторых веществ в ТНТ, и показало изменение интегральной интенсивности ЯКР при увеличении концентрации примеси. В чистом p-нитротолуоле T1p в 5 раз дольше чем в 2,4,6-ТНТ, но T1d в ДЯКР такое же (0.8 с) при комнатной температуре. p-нитротолуол дает желтый цвет для ТНТ в минах. Профессор Р.Блинц обнаружил ДЯКР в военном ТНТ при комнатной температуре, но не смог наблюдать примеси примеси подобные p-нитротолуолу, которые могли быть в пропорции 1:1 с ТНТ.
Для того, чтобы исключить из спектра NO2 -групп линий n0 циклического азота в гексоне и для проверки чувствительности спектрометра для прямого детектирования ЯКР 14N в низкочастотном диапазоне, мы измерили параметры этих линий. Результаты измерений показали, что интенсивность линий n0 в этом соединении не хуже, чем интенсивности соответствующих линий n. Частоты всех трех линий ЯКР 14N от циклического азота при температуре 300 К составили: n0(1,2)=1780,6 + 0,2 кГц и n0(3)=1687,3 + 0,2 кГц. Запись сигнала свободной индукции на частоте n0= 1687,3 кГц дала высокое отношение с/ш. Фактор ширины линии и время спин-решеточной релаксации составили соответственно: Т*(1,2) = 1,1 + 0,1 мс, Т*(3) = 1,7 + 0,1 мс и Т(1,2) = 6 + 9 мс, Т(3) = 3 + 9 мс (измерения интенсивностей сигналов индукции производилось при наличии расстройки частоты Dn~ 4 кГц). Ширина первой линии n0(1,2) больше, т.к. она состоит из двух неразрешенных (при данной температуре) линий.
Наблюдение линий ЯКР 14N от NO2 -групп в тротиле прямым импульсным методом при температуре T=77K существенных затруднений не вызывает. Но при комнатной температуре, несмотря на длительное накопление сигнала от промышленного образца довольно большого объема (тротиловый шашки), наблюдать сигналы не удалось. Причиной этого является, по-видимому, движение NO2-групп при комнатной температуре (температура плавления промышленного тротила всего 80-850С), что приводит к сильному уширению линий ЯКР. В промышленном образце присутствуют, кроме различных кристаллических модификаций тротила, еще и продукты, из которых он синтезируется к существенному уменьшению интенсивности сигнала.
Успешное развитие методов ЯКР контроля было бы невозможно без многолетних исследований в области разработки теории метода и совершенствования аппаратуры.
Опишем теперь работы по предельной чувствительности ЯКР,которая потребовалась при исследованиях взрывчатых веществ и наркотиков,особенно
в дистанционном режиме.
Совмещение ЯКР и рентгеновского контроля позволило увеличить достоверность
обнаружения наркотиков и взрывчатых веществ в багаже.Первый в мире подобный прибор был создан в России,как и первый квадрупольный миноискатель. При включении большой катушки такой прибор ( аналогичен ЯМР -изображениям )превращается в прибор контроля багажа , при этом число веществ легко увеличивается ( по 4 вещества в один канал ).Четырехчастотный импульсный прибор ЯКР содержит четырехчастотный датчик ,связанный с программирующим устройством,приемным устройством ,с синхронными детекторами и регистрирующим устройством,отличающимся тем,что с целью четырехчастотных исследований сигналов ЯКР датчик содержит четыре независимых генератора цифровых сигналов,широкополосные ключевые устройства,ячейки ИЛИ,широкополосный передатчик с одноконтурной большой катушкой,переключатель опорных сигналов и элементы задержки,причем выходы
генераторов цифровых сигналов соединены с входами соответствующих широкополосных ключевых устройств,вторые входы которых подключены к
соответствующим выходам программирующего устройства,а их выходы - к входам ячеек ИЛИ,выходы которых соединены с входом широкополосного передатчика с большой катушкой,которая через переключатель опорных сигналов
и элементы задержки соединена с выходом генераторов цифровых сигналов и
входом широкополосного приемного устройства .
Применение специальной конструкции ферритовых антенн позволило поднять
чувствительность аппаратуры .
Во время действия импульсов контур с большой катушкой шунтируется,при приеме сигналов шунт отключается и после соответствующего импульса варикап перестраивает на короткое время частоту контура,так что для каждого вещества в своем окне достигаются оптимальные условия приема.Затем все это превращается в серию импульсов,все накопление длится 5 с.Импульсы длитеьностью 10 мкс,расстояние между ипульсами 100 мкс,расстояние между четверками импульсов 200 мкс.
Стабильный изотоп азота 14N имеет естественное распространение 93,6 %, ядерный спин J=1 с соответствующим ядерным электрическим квадрупольным моментом и ЯКР переходы в область частот 0- 6 Мгц. Частота линий ЯКР зависит, главным образом, от распределения электронов в связях окружающих атом азота, т.е. от тензора градиента электрического поля (ГЭП) на ядре. Электрический квадрупольный момент взаимодействует с градиентом электрического поля, имеющим асимметрию (параметр h ), обусловленную локальной электронной средой, окружающей атом. Константа квадрупольного взаимодействия eQqzz и параметр асимметрии h тензора ГЭП содержат структурную информацию об этой среде. Для ядер со спином I=1, в общем случае имеет место три частоты переходов n+, n- и n0 между квадрупольными уровними энергии. ЯКР ядер соспином I=3/2, таких как 35Cl , например, в нулевом
магнитном поле имеет только один переход с частотой nQ и обычный ЯКР-эксперимент не позволяет определить величины eQqzz и h. Изотоп 35Cl больше подходит для решения задачи обнаружения веществ методом ЯКР, т.к. имеет большее естественное распостранение (75.4%) и больший ядерный момент. Успешное развитие методов ЯКР контроля было бы невозможно без многолетних исследований в области разработки теории метода и совершенствования аппаратуры.
Опишем теперь работы по предельной чувствительности ЯКР,которая потребовалась при исследованиях взрывчатых веществ и наркотиков,особенно
в дистанционном режиме.
Мы решили проблему ТНТ с помощью метода матричного набора (ITMPM). Мы использовали АЦП ADC 5112 и улучшили результаты для ТНТ, гексогена, PETN и тетрила.
Для уротропина успешная оценка была 89%, если с/ш=0.52; для ТНТ при 100K для с/ш=0.8 успешная оценка была 100%. Возможно сделать коммерческий ЯКР детектор мин для всех мин с ТНТ, гексагеном и тетрилом[21-22]. Оборудование для контроля багажа такое же. Если у вас есть ЯКР детектор мин, вы можете использовать это устройство для контроля багажа. Мы провели много тестов в Калининграде, Новосибирске, Череповце, Москве, Перте(WA) и Познани. Мы были в 28 странах и проводили лекции и семинары. Во время визита в Лейциг, Дортмунд, Аахен, Виссбаден, Дармштадт, Карлсруе, Хейдельберг, Сеул мы обсуждали проблему таможенного контроля.
Основой успеха при работе с минами было применение высокостабильных источников частоты с блоком опорных частот и последующим синтезом частот.
Только стабильность частоты обеспечила устойчивое накопление в течение 10-20 с.
Снижение стабильности задающего генератора приводит к “размазыванию”
результатов накопления.Поэтому любая система контроля должна учитывать
данный факт.Ниже приводится система таможенного контроля , основанная на
использовании многоканального принципа.Поскольку частоты ЯКР наркотиков и
взрывчатых веществ можно разбить на 2 группы ( тротил и соли кислот наркотиков с частотами около 1 Мгц , а также кокаин,героин,кодеин, гексоген , октоген , опий с частотами 3,4 - 4 Мгц ) , то возможно использование двухканальной системы .






























































Рис.2.Стационарное решение для сигнала ЯКР в мине TS-2.5 на расстоянии 10 см.

Во время кристаллизации ТНТ присутствие псевдосимметричных элементов может способствовать отклонению от нормы последовательности упаковки слоев, ответственных за формирование сдвоенной структуры. Над и под плоскостью двойникования молекулярные слои расположены в соответствии со своим моноклинным порядком упаковки, хотя две половины кристалла повернуты на 180 градусов относительно осей к (100) плоскости. При сдваивании дополнительные молекулярные слои добавляются к нормальной последовательности до тех пор, пока вторая ошибка в наложении возвращает кристалл к нормальной ориентации. Произвольное повторение наложения способствует многократному сдваиванию кристалла.
Это была причина того, что в ТНТ мы наблюдали уширение линий при комнатной температуре. ТНТ представляет проблему для детектирования в ЯКР детекторе мин. Но случайная синхронизация и метод обратного быстрого преобразования Фурье могут улучшить чувствительность при прямом дистанционном детектировании ТНТ. Можно увидеть этот метод для гексогена в минах. Применение банка данных ЯКР значительно упростило анализ сложных смесей,которые обычно исследовались при комнатной температуре методом двойного ЯКР или методом кросс-релаксации .
Подготовка запросов в DELPHI позволило ускорить работу таблиц в 60 раз по
сравнению с Microsoft Query.Ответ переводился в Excel ,a через буфер обмена
и обрабатывался с помощью автофильтров,например,фильтра по частоте.
Исследование образца тринитротолуола из немецкого снаряда 1944 года показало,что при 293 К линии ЯКР 260 ,940 и 1200 кГц относятся к п-(CH)3C6H4NO2,летучему веществу,дающему желтую окраску образцу.Линии 350,490,1200 кГц отнесены к буре.В спектре ЯКР гашиша частоты 3750 и 4000 кГц отнесены к кодеину.В банке данных более 20000 записей,включающих данные по 5443 веществам,научным статьям,цитат-индексу,авторам.Запросы выполнялись по
схемам - автор-пишет-статью-исследует-вещество;автор-пишет -статью-цитирует-
другую статью-другого автора и т.д.Работа базы проходит в среде Windows-98.Используется компьютер Pentium 4 .
Предусмотрен ввод в компьютер данных с частотомера через АЦП для автоматической расшифровки спектров ЯКР.
Дополнение базы проводится на “Clipper 5.1” или на Delphi.Запросы строятся
на Delphi и обрабатываются с помощью автофильтров в Excel .Передача
ответа из Delphi проводится с помощью команды Alt- Print Screen через буфер
обмена.Эта технология является оптимальной,она обеспечивает необходимое быстродействие при обработке данных.Delphi позволяет обрабатывать более
широкие поля таблиц. Проведено согласование базы со спектрометром ЯКР через АЦП,в который вводятся данные с цифрового частотомера.Например, в комплексе MgCl2*10H2O*2(CH2)6N4 резонансы дейтерия при 120 К наблюдались на частотах 143.2,146.4,154.9,158.4,163.3,169.6,176.0,188. кГц .
Для повышения чувствительности метода ДЯКР при исследовании слабо протонированных ядер мы использовали метод селективного поля. Измерения проводились на модернизированном спектрометре двойного резонанса при температуре 110 К. Времена цикла измерения определялись временами спин-решеточной релаксации протонов Т1r и составили для октогена и гексогена 30 с и 9 с , соответственно. Время облучения квадрупольной системы ядер в этом случае составило 0,5 с. Методика селективного поля использовалась в комбинации с низкочастотной модуляцией квадрупольной частоты для облегчения поиска линий. Обработка спектров производилась усреднением многократных записей. Линии выше 1300 кГц, наблюдаемые в спектре ДЯКР 14N окфола относятся к циклическому азоту (линии n0).
В целом работа показала эффективность метода ЯКР для обнаружения кристаллических веществ,в том числе и на расстояниях от измерительной системы до 40 см.
Основные результаты можно представить в виде :
1.Впервые измерены спектры ЯКР в технологических смесях тринитротолуола и
опия,гашиша .
2.Получены спектры ЯКР ряда ВВ и наркотиков.
3.Обнаружен ЯКР в противотанковых минах в подземном положении.Выполнено
более 450 экспериментов с минами разных типов.Вероятность достоверного
обнаружения в почвах разного типа достигала 0.97 при глубине 10 см.
4.Предложена конструкция квадрупольных миноискателей и приборов таможенного контроля.
5.Развита теория дистанционного ЯКР,включая спектрометр с большой катушкой .
Проведенные испытания в присутствии нескольких государственных комисий
показали эффективность метода ЯКР.Заключение комисии было утверждено
Е.П.Велиховым с выводом о поддержке этих работ группы профессора Гречишкина.
. Проведем классификацию точек бифуркации.
1.Простейшими бифуркациями на фазовой плоскости могут служить переходы через так называемые негрубые системы первой степени негрубости, когда появляется только одна траектория из запрещенных. К ним относяться: а) состояние равновесия седло-узел; б) сложный фокус; в) сепаратриса, идущая из седла в седло или из седла в то же самое седло – сепаратрисная петля; г) двойной предельный цикл.
Среди других типов бифуркаций особый интерес вызывают так называемые локальные. Это бифуркации, при которых происходит перестройка отдельных движений динамической системы. Простейшими и наиболее важными из них являются бифуркации состояний равновесия и периодических движений.
2.Бифуркации состояния равновесия. Основные бифуркации состояния равновесия являются следующие:
1) слияние последующее исчезновения двух состояний равновесия.
2) рождение предельного цикла из состояния равновесия.
3) рождение из одного равновесного состояния трех состояний равновесия (спонтанное нарушение симметрии).
3.Бифуркации рождения периодического движения. Если говорить об исчезновении периодических движений, то данный тип бифуркаций можно разбить на три группы.К первой группе относятся такие бифуркации, при которых период движения Т® ∞ (или частота ω®0) в точке бифуркации, а амплитуда колебания около среднего значения к нулю не стремится.
Ко второй группе относится бифуркация исчезновения устойчивого периодического движения в момент его слияния с неустойчивым периодическим движением – так называемая касательная бифуркация.
Бифуркации 3-й группы встречаются, как правило, в системах зависящих от двух и более параметров.
Применим теорию бифуркаций к сигналам ЯКР и найдём точку бифуркации для нашей системы, используя Метод матричного набора.Сигнал ЯКР представим в виде зависимости амплитуды от частоты.В качестве параметра в нашей системе выступает отношение сигнал/шум(SNR).На рисунках видно,что при отношении сигнал шум порядка 0.05 линия ЯКР начинает уширяться.Появляются биения на низкочастотном крыле линии
ЯКР,которые показывают,что система при больших флуктуациях не сразу находит нужное решение,пока не победит какая то флуктуация.Таким образом и возникает необратимость.В мире всем правят статистические процессы.
































































Рис3.Генерация продольных фотонов Хиггса после точки бифуркации при SNR=0.0480.Линия уширена в 5 раз.
Особенно это хорошо видно на Рис.3,когда при малейшем понижении отношения сигнал-шум решение срывается.Оно просто отсутствует.Все линии явно асимметричны,что и говорит о нарушении симметрии.Процессы в системах при нарушении симметрии впервые изучил П.Хиггс[33].Однако он рассматривал квантовые явления.В условиях больших флуктуаций можно рассмотреть чисто классический случай,когда мы ничего не говорим о квантовой теории.Мы будем рассматривать классические поля.
В качестве исходного сигнала взят сигнал от мины, на который накладывается шум и делается попытка выделить сигнал из-под шума.Из графиков видно ,что при SNR<0.05 вознивают дополнительные максимумы.Происходит нарушение симметрии при больших флуктуациях,решение система не может однозначно выбрать.Если ввести в Лагранжиан
два скалярных поля квадрупольного взаимодействия и векторное поле сигнала ЯКР с шумами,то при нарушении симметрии могут возникать массовые фотоны,которые и поднимают крыло линии ЯКР на низких частотах.Это аналог явления Хиггса.При изменении качества оцифровки первичного сигнала наблюдался сдвиг точки бифуркации.
Поэтому использование таких АЦП как National Instruments 5112 со 100000 точек отсчета
позволяет разработать новые методы програмного детектирования сигнала.
Хорошо видны переходные явления в виде виглей,что обусловлено неустойчивостью системы после точки бифуркации,а также спектром масс массовых мягких фотонов.
Уравнение Ланжевена.
Главным образом, процесс образования бифуркации обусловлен влиянием флуктуаций,как внутренних так и внешних. Под внутренними мы подразумеваем флуктуации порождаемые самой системой.Как правило, эти флуктуации малы .Поэтому особый интерес представляют внешние шумы ,от которых и зависят параметры системы.Следовательно они также являются случайными.Одним из первых, кто попытался математически описать влияние внешних шумов был Ланжевен,который занимался анализом броуновскрго движения.Согласно Ланжевену, движение частицы определяется не только скоростью, но также и шумом.Если за X обозначить флуктуирующую величину, а F(x,t) как внешний шум, то можно получить следующее уравнение:
dx/dt=V(x)+F(x,t)
где V(x ) имеет смысл скорости изменения величины x.Данное уравнение называется обобщенным уравнением Ланжевена.Рассмотрим несколько примеров использования уравнения Ланжевена.Пусть дана некоторая макроскопическая система, на которую действует гауссовский белый шум.Тогда уравнение Ланжевена примит вид:
dx/dt=-x3+gx2-x,
где g - гауссовский белый шум.
При g=2 возникает и устойчивое стационарное решение x=0,и неустойчивое решение x=1.
В отличие от рассмотренного ранее уравнения Фоккера- Планка, которое только качественно описывает расплывание сигнала под шумом ,уравнение Ланжевена позволяет найти, то предельное значение SNR, при котором происходит срыв решения.Применим уравнение Ланжевена к сигналу ЯКР под шумом .Оно дает следующий результат: x=g/2+-(g2/4-1)1/2,где х-фаза сигнала,g-марковский шум.В точке g=2 возникает неустойчивое решение х=1.Такое значение g, при котором происходит раздвоение решения,и называется точкой бифуркации..
Линии в спектре FFT расщепляются, уширяются, появляется новые – вероятность достоверного обнаружения (success rate) сильно падает, в случае с ITMPM этого не происходит – вероятность достоверного обнаружения – 97% .
Два скалярных поля квадрупольного взаимодействия и и векторное поле сигнала ЯКР с шумами Аm подставим в Лагранжиан.
Методы LPSVD и ITMPM дают примерно одинаковые результаты в локальном ЯКР, обеспечивая значительное повышение информативности и вероятности достоверного обнаружения (success rafe) до 97-99% для расстояний до 35 см, что значительно выше, чем в других методах (электронный нос, быстрый нейтронный анализ – 70%).
Наличие ошибок в фазе при изменении расстояний в локальном ЯКР из-за падения SNR делает нецелесообразным применение фазовых импульсных последовательностей и композитных импульсов, которые под шумом искажает форму спектральной линии.
ошибка не компенсируется, а в обоих каналах наблюдается искаженный сигнал. Работа с расстройкой в программе SQRC [5] становится затруднительной, т.к. расстройку нельзя сделать оптимальной.
В локальном ЯКР SNR падает как 1/r где r- расстояние от образца до поверхностной катушки, т.е. на расстоянии 25 см SNR падает в 25 раз и составляет 0.2, так что для применения методов LPSVD и ITMPM (SNR=0.5) требуется предварительное накопление сигнала (10 накоплений), но на 12 см в использовании накопителя нет необходимости, что существенно упрощает аппаратуру. Такой эксперимент был выполнен.Использовался детектор А,входивший в детектор В для ДЯКР.
Поскольку дисперсия – это второй момент линии, то на 20 см линия ЯКР в RDX уширяется в 4,2 раза, а на 30 см в 5,5 раз и становится 1,6 кГц, т.е. нужно сокращать длительность возбуждающего импульса в 5 раз, увеличивая его мощность в 5 раз, что и делалось в наших экспериментах [1-14].
Легко показать, что на расстояниях боле 10 см эту ошибку уже нельзя не учитывать и требуется подстройка фазы опорного напряжения. Использование параметрических методов спектрального оценивания и подстройки фазы с увеличением расстояния до вещества позволило повысить вероятность достоверного обнаружения до 99,6%, что. Аналогичные эффекты можно наблюдать при вращении CCL3
груп в ЯКР, где под шумом нельзя применять Фурье преобразование,а работа с расстройкой приводит к росту дисперсии.
5 .Заключение.
Рассмотренная проблема является одной из важнейших проблем в физике ,поскольку накладывает сильные ограничения на обработку слабых сигналов под шумом.На сегодняшнй день нет четких алгоритмов решения этой проблемы ,хотя она заслуживает пристального внимания. Данная проблема носит фундаментальный характер и является одним из ограничений законов природы за пределы которого пока не удается заглянуть[24-31]. Решение этой задачи позволило сделать вывод,что нет однозначных доказательств большого взрыва.Только обнаружение тяжелых бозонов Хиггса прольет свет на эту проблему.
После точки бифуркации мир должен находиться в состоянии хаоса.Уменьшение флкутуаций приводит к генерации бозонов Хиггса и переходу к стационарному решению в ОТО.Получены точки бифуркации в 8 взрывчатых веществах.По этим точкам получаем расстояния детектирования мин весом в 2.5 кг-в гексогене на 5192 кГц-25 см,на частоте 3410 кГц на 19 см,в тротиле на 843 кГц на 17 см,в октоген на 3737 кГц на 14 см.....Все эти предсказания получены на основании
вычисления положения точек бифуркации методами теории хаоса.Файл txt от сигнала ЯКР соответствующего перехода вставлялся в программу signal_noise и путем изменения SNR находился срыв решения .Экспериментальные данные были для некоторых переходов гексогена,октогена и тротила.Согласие с экспериментом просто поразительное.Разработан также метод анализа искажений в GPRS и CDMA
передачах через сотовые телефоны.Метод позволил проводить анализ на движущихся объектах с учетом эффекта Доплера и отражений от местных предметов.Это крупное научное достижение.
По стандартной модели присуждено 7 Нобелевских премий.На снимке заседание Нобелевского комитета в Стокгольме.Как всегда в паспортах специальностей ВАК
ничего этого нет.Мы не признаем ни кварков,ни бозонов Хиггса.
В своих работах P.W.Higgs,Phys.Letters,1964,v.12,132;Phys.Rev.1966,v145,1156,
Phys.Rev.letters,1964,v.13,N16,508-509,"Broken Symmetries and The Masses of Gauge Bosones" предсказал свой знаменитый эффект,когда электромагнитное
поле и скалярное поле включается в лагранжиан в рамках квантовой теории поля.Согласно теории возмущений в этой системе должно появляться явление Хиггса,когда происходит спонтанное нарушение симметрии U(1) лагранжиана,но вместо соответствующего голдстоуновского бозона векторное поле приобретает массу и продольную степень свободы в отличие от обычного фотонного поля ,которое было бы безмассовым и
чисто поперечным.Скалярное поле F приобретает ненулевое вакуумное среднее,нарушающее симметрию.Лагранжиан инвариантен относительно калибровочных U(1) преобразований.Поле F является действительным всюду.
Векторное поле приобретает массу еf,где f -постоянная.Масса скалярного поля
f(2y)1/2,т.е.масса скалярного поля съедена векторным полем с приобретением массы и продольной компоненты вдобавок к двум поперечным компонентам.Это и
есть знаманитое явление Хиггса.Для того,чтобы обнаружить бозон Хиггса,который способен образовывать частицы с массой в ЭМП нужна энергия 200 Гэв,что
будет достигнуто на новых ускорителях в ЦЕРНЕ и США.Кроме того этот эффект наблюдался в сверхпроводимости.
Другое препятствие состоит в том, что, даже если мы были бы и способны сформулировать фундаментальную теорию, мы не могли бы знать, как ее использовать, чтобы делать предсказания, подтверждающие ее истинность. Большинство успешных предсказаний Стандартной Модели были основаны на методе вычисления, известном как теория возмущений (perturbation_theory). В квантовой механике вероятности физических процессов вычисляются суммированием по всем возможным последовательностям промежуточных шагов, через которые может происходить процесс. Используя теорию возмущений, вначале рассматривают только самые простые промежуточные шаги, потом более сложные, и так далее. Этот способ работает только в том случае, если все более и более сложные промежуточные шаги дают уменьшающиеся вклады в вероятность, это обычно имеет место в том случае, если константа связи достаточно мала. Иногда теория с очень сильными взаимодействием эквивалентна другой теории с очень слабым взаимодействием, в которой применимы методы теории возмущений.
Теоретики предложили несколько интересных идей для естественного решения проблемы иерархии, включая новый принцип симметрии известный как суперсимметрия (который также улучшает точность, с которой силы взаимодействий сближаются при 1016 ГэВ), или новое сильное взаимодействие, известное как техниколор (technicolor) [см. илл."ЧТО ЖЕ ДАЛЬШЕ?"]. Все эти теории содержат дополнительные силы, которые объединены с сильными, слабыми и электромагнитными силами при энергиях приблизительно 1016 ГэВ. Новые взаимодействия становятся преобладающими при энергиях намного ниже 1016 ГэВ, но мы не можем наблюдать их непосредственно, так как они не действуют на известные частицы Стандартной Модели. Вместо этого они действуют на другие частицы, которые являются слишком массивными, чтобы они могли быть получены в наших лабораториях. Эти "очень тяжелые" частицы - тем не менее, намного легче, чем 1016 ГэВ, потому что они приобретают свою массу из энергии нового взаимодействия, которое является сильным только далеко ниже 1016 ГэВ. В этой картине, известные частицы Стандартной Модели взаимодействовали бы с самыми тяжелыми частицами, и их массы возникнут как вторичный эффект этого относительно слабого взаимодействия. Этот механизм решил бы проблему иерархии, делая известные частицы легче, чем самые тяжелые частицы, которые сами намного легче, чем 1016 ГэВ.
350,000 раз легче, чем самый тяжелый кварк, а нейтрино Эти частицы демонстрируют нам широкое разнообразие масс, в котором скрыта еще не познанная нами закономерность, где электрон еще легче, чем электрон. Стандартная Модель не предоставляет нам механизма, позволяющего рассчитать любую из этих масс, пока мы не введем в нее дополнительные скалярные поля (scalar fields). Слово "скаляр" означает, что эти поля не чувствительны к направлению в пространстве, в отличие от электрических, магнитных и других полей Стандартной Модели. Это открывает возможность таким полям заполнять все пространство, не противореча одному из наиболее доказанных принципов физики, согласно которому все пространственные направления одинаково хороши. (Напротив, если бы, например, имелось ненулевое магнитное поле всюду в пространстве, то мы могли идентифицировать привилегированное направление, используя обычный компас.) Взаимодействие других полей Стандартной Модели со всепроникающими скалярными полями, как полагают, дает массы частицам Стандартной Модели. Расчеты показывают,что это может привести к созданию нового оружия.К этим проблемам примыкают квадрупольные солитоны в минах[34].
Получено согласие с экспериментом.Обработка сигналов в программе стелс аналогично ЯКР.Если обычный истребитель обнаруживается на расстоянии 100 км от радара,то стелс истребитель на расстоянии 10 км.С применением нашей методики стелс истебитель обнаруживается на расстоянии 70 км.Зашумление можно включать при подлете к цели.Близкие результаты можно получить на МИГ-29.
Ранее был МИГ-25.Наши замечательные магистры работают в этой области.

Литература:
1. 1.V.S.Grechishkin, Appl.Phys. A 55, 505-507, 1992.
2. V.S.Grechishkin, Appl.Phys. A 58, 63-66, 1994.
3. В.С.Гречишкин, Н.Я.Синявский и др., Известия вузов, Физика, №7,58-61, 1992.
4. В.С.Гречишкин,С.А.Альтман,А.А.Шпилевой,Вестник РГУ им.И.Канта,№4,29-32.2006.
5. В.С.Гречишкин, Известия вузов, Физика, №12, 107-109, 1994.
6. В.С.Гречишкин,и др.,Вестник КГУ,№3,2003.
7. M.D.Rowe, J.A.S.Smith, Eurel International Conference, The detection of abandoned land mines, 7-9 October, p.62-66, 1996.
8. Э.О.Азизов, В.С.Гречишкин, Ю.М.Луганский и Г.И.Луганская, Двухчастотный импульсный
спектрометр ЯКР 14-N, Известия АН СССР, Серия физическая, т.42, №10, 1978.
9. Yung-Ya Lin, P.Hodgkinson, M.Ernst, and A.Pines, A Novel Detection-Estimation Scheme for Noisy NMR
Signals: Application to Delayed Acquisition Data, J.Magn.Res. 128, 30-41, 1997.
10. S. Marple, Digital Spectral Analysis with Applications, Prentice-Hall, 1987.
11. Hua Y., and Sarkar T.K., Matrix Pencil Method for Estimating Parameters of Exponentially Damped/Undamped Sinusoids in Noise, IEEE Trans.Acoustics,
Speech and Signal Processing, vol.38, num.5, pp.814-824, May 1990.
12. В.С.Гречишкин,Вестник КГУ,3,86-95,2003.
13. В.С.Гречишкин,Л.В.Анферова,Специальная техника,3,42-49,2004.
14. В.С.Гречишкин,А.А.Шпилевой,В.И.Бурмистров,Специальная техника,5,29-35,2004.
15. И Пригожин,От существующего к возникающему,Москва,Наука,1985.
16. А.А.Соколов,Ю.М.Лоскутов,И.М.Тернов,Квантовая механика,Москва,1962.
17. Э.Ферми,Квантовая механика,Москва,Мир,1965.
18. В.С.Гречишкин,Спец.Техника,1,25-30,2005.
19. Г.Липкин,Квантовая механика,Москва,Мир,1977,592 стр.
20.В.С.Гречишкин,Р.В.Гречишкина,Т.А.Карпинская,Теория волн,КГУ,86 стр.2001,
21. В. С. Гречишкин,Р.В.Гречишкина,Т.А.Карпинская,Основы теория цепей,161 стр.2005.
22.В.С.Гречишкин,Специальная техника,N1,29-35,2005..
23.В.С.Гречишкин, В,Л.Анферова,Известия вузов,Физика,N2,40-46,2005.
24.V.S.Grechishkin,Detection of BulkExplosives,v.138,137-147,2004,Netherland.
25.В.С.Гречишкин,Л.В.Шерстнева,ВИНИТИ,N1210-B20-04/
26.В.С.Гречишкин,Л.В.Шерстнева,ВИНИТИ,1211-В2004.
27.В.С.Гречишкин, Известия вузов, Физика, №12,107-109,1994.
28.В.С.Кирчанов, В.С.Гречишкин, Б.В.Дресвянкин, Журнал физической химии, №53, 63-66,1979.
29.Дж.Прокис, Цифровая связь, М.Радио и связь,2000.
30.В.С.Гречишкин,Ядерные квадрупольные взаимодействия в твердых телах,М.Наука,1973,264 стр.
31.В.С.Гречишкин,О.П.Сельчихин,Проблемы математических и физических наук,78-79,2001,Калининград.
32.V.S.Grechishkin,Detection of Explosives and Landmines,v.66,217-225,2002,Netherland.
.33.P.W.Higgs,Phys.Rev.Letters,v.13,N16,508-509,1964.
34.В.С.Гречишкин,Л.В.Шерстнева,Вестник РГУ им.И.Канта,№4,88-97,2006.

Ниже приведены программы для обработки сигналов в пакете Matlab 6:
%t_imp = 0.0032;
t_imp = 0.00684;
SNR = 0.01
SNR_db = 10*log10(SNR)
ans = load('rdx.txt');
ans = ans - mean (ans);
sigPower = sum(abs(ans(:)).^2)/length(ans(:));
sigPower = 10*log10(sigPower)
points = length(ans);
t = (1:points)*t_imp/points;
ans = apgn(ans,SNR_db,'measured');
noisePower = sigPower-SNR_db
noise = wgn(1,points,noisePower);
noisePower_real = sum(abs(noise(:)).^2)/length(noise(:));
noisePower_real = 10*log10(noisePower_real)
SNR_db_real = sigPower - noisePower_real
SNR_real = 10^(SNR_db_real/10)
%ans = ans + noise;
%plot(t,ans,'k', 'LineWidth',1);
%title('Signal Corrupted with Noise')
%xlabel('time (sec)')
%ylabel('amplitude')

Программа для преобразования Фурье:

global fft_points;
fft_points = 2^15;
X0_limit = 0;
X1_limit = 6000;
grid_step = X1_limit/10;
Y = fft(ans,fft_points);
Pyy = Y.* conj(Y);
Pyy_crop = Pyy(2:fft_points/2+1);
f = points*(1:fft_points/2)/fft_points/t_imp;
plot(f,Pyy_crop,'k');
grid on;
axis on;
axis([X0_limit,X1_limit,-Inf,Inf]);
set(gca,'XTick',[0:grid_step:X1_limit]);
%title('Frequency content of y')
%xlabel('frequency (Hz)')
%ylabel('amplitude')

Программа для метода линейного предсказания:

%Linear Prediction Method
function [para]=lpsvd(y,M)
y=y(:);
N=length(y);
L=floor(N*3/4);
A=hankel(conj(y(2:N-L+1)),conj(y(N-L+1:N)));
h=conj(y(1:N-L));
[U,S,V]=svd(A,0);
clear A;
S=diag(S);
bias=mean(S(M+1:min([N-L,L])));
b=-V(:,1:M)*(diag(1./(S(1:M)-bias))*(U(:,1:M)'*h));
s=conj(log(roots([b(length(b):-1:1);1])));
s=s(find(real(s)<0));
M=length(s);
Z=zeros(N,M);
for k=1:M;
Z(:,k)=exp(s(k)).^[0:N-1].';
end;
a=Z\y;
para=[-real(s) imag(s)/2/pi abs(a) imag(log(a./abs(a)))];
return

Программа для метода матричного набора:

%Matrix Pencil Method
function [para,M,itc]=itcmp(y,M)
y=y(:);
N=length(y);
L=floor(N/3);
Y=toeplitz(y(L+1:N),y(L+1:-1:1));
[U,S,V]=svd(Y(:,2:L+1),0);
S=diag(S);
itc=zeros(1,L);
if M==-1
for k=0:L-1;
itc(k+1)=-2*N*sum(log(S(k+1:L)))+2*N*(L-k)*log((sum(S(k+1:L))/(L-k)))+2*k*(2*L-k);
end
[tempY,tempI]=min(itc);M=tempI-1;
end
s=log(eig(diag(1./S(1:M))*((U(:,1:M)'*Y(:,1:L))*V(:,1:M))));
Z=zeros(N,M);
for k=1:M;
Z(:,k)=exp(s(k)).^[0:N-1].';
end;
a=Z\y;
para=[-real(s) imag(s)/2/pi abs(a) imag(log(a./abs(a)))];
return
Программа для модельного файла:

function x=model(para,N)
M=length(para(:,1));
for n=0:1:N-1
for i=1:1:M
U(i,n+1)=para(i,3)*exp(j*para(i,4))*exp((-para(i,1)+j*2*pi*para(i,2))*n);
end;
end;
if M==1
x=U;
else
x=sum(U);U(:,1:3);
end;
x=x-mean(x);
x=real(x);
plot(x,'k', 'LineWidth',1);
return

Программа для представления результатов в герцах:

M = length(ans(:,1));
t = 0;
for i=1:1:M
if(ans(i,2)==0)
continue;
else
t = t + 1;
U(t,:) = ans(i,:);
end;
end
amplitudes = U(:,3);
amplitude = max(amplitudes);
num = find(amplitudes==amplitude);
frequency = abs(U(num,2))*points/t_imp;
phase = abs(U(num,4))*180/pi;
damping = U(num,1);
lineWidth = U(num,1)*points/t_imp/pi;
fprintf('-------------------------------------\n');
fprintf('Maximum frequency is %g Hz\n', frequency);
fprintf('Amplitude is %g\n', amplitude);
fprintf('Phase is %g degree\n', phase);
fprintf('Damping factor is %g\n', damping);
fprintf('Line width is %g Hz\n', lineWidth);
fprintf('-------------------------------------\n');


Программа для АЦП:

header("Pragma: no-cache");
$this = basename($PHP_SELF);?>

Input file:
Output files:
Step:

function unique ($size) {
return substr(md5(uniqid(rand())), 0, $size);
}
if ($REQUEST_METHOD=="POST" && $userfile!="none") {
$outputfile = $outfile;
$inputfile = $userfile_name;
move_uploaded_file($userfile, $inputfile);
//$fd = 2;// step of freq.
$fd = $freqstep;
if (ereg("png", $userfile_type)) {
$im = ImageCreateFromPNG($inputfile);
$ext = "png";
} elseif (ereg("jpeg", $userfile_type)) {
$im = ImageCreateFromJPEG($inputfile);
$ext = "jpg";
}
$imgWidth = ImageSX($im);
$imgHeight = ImageSY($im);
for ($x=0; $x<$imgWidth; $x+=$fd) {
$arr[$x] = array();
for ($y=0; $y<$imgHeight; $y++) {
$color = ImageColorAt($im, $x, $y);
if ($color<80) $arr[$x][] = $y;
}
if (count($arr[$x])) {
$aver_y = (int)((max($arr[$x])+min($arr[$x]))/2);
//$aver_y = - ($aver_y - $imgHeight/2);
$out[] = $aver_y;
}
}
ImageDestroy($im);

reset($out);
$fp = fopen("$outputfile.txt", "w");
$im2 = ImageCreate($imgWidth, $imgHeight);
$white = ImageColorAllocate($im2, 255, 255, 255);
$black = ImageColorAllocate($im2, 0, 0, 0);
$x = 0;
$y = 0;

while(list($key,$val) = each($out)) {
//ImageSetPixel($im2, $key, $val, $black);
fwrite($fp, ($imgHeight-2*$val)/$imgHeight." ");
$key *= $fd;
ImageLine($im2, $x, $y, $key, $val, $black);
$x = $key;
$y = $val;
}
if ($ext=="png")
ImagePNG($im2, "$outputfile.$ext");
elseif ($ext=="jpg")
ImageJPEG($im2, "$outputfile.$ext");
ImageDestroy($im2);
fclose($fp);
echo "Image ($imgWidth x $imgHeight)
\n";
echo "Counts (".count($out)." num)
\n";
//echo "\n";
//echo "\n";
width=$imgWidth height=$imgHeight border=1>";
}
?>







Литература
1. V.S.Grechishkin, Appl.Phys. A 55, 505-507, 1992.
2. V.S.Grechishkin, Appl.Phys. A 58, 63-66, 1994.
3. В.С.Гречишкин, Н.Я.Синявский и др., Известия вузов, Физика, №7,58-61, 1992.
4. V.P.Anferov et al, Rev.Sci.Instr. 71(4), 1656-1659, 2000.
5. В.С.Гречишкин, Известия вузов, Физика, №12, 107-109, 1994.
6. T.N.Rudakov et al, Meas.Sci.Techn. 8, 444-448, 1997.
7. M.D.Rowe, J.A.S.Smith, Eurel International Conference, The detection of abandoned land mines, 7-9 October, p.62-66, 1996.
8. Э.О.Азизов, В.С.Гречишкин, Ю.М.Луганский и Г.И.Луганская, Двухчастотный импульсный
спектрометр ЯКР 14-N, Известия АН СССР, Серия физическая, т.42, №10, 1978.
9. Yung-Ya Lin, P.Hodgkinson, M.Ernst, and A.Pines, A Novel Detection-Estimation Scheme for Noisy NMR
Signals: Application to Delayed Acquisition Data, J.Magn.Res. 128, 30-41, 1997.
10. S. Marple, Digital Spectral Analysis with Applications, Prentice-Hall, 1987.
11. Hua Y., and Sarkar T.K., Matrix Pencil Method for Estimating Parameters
of Exponentially Damped/Undamped Sinusoids in Noise, IEEE Trans.Acoustics,
Speech and Signal Processing, vol.38, num.5, pp.814-824, May 1990.
12. В.С.Гречишкин,Вестник КГУ,3,86-95,2003.
13. В.С.Гречишкин,Л.В.Анферова,Специальная техника,3,42-49,2004.
14. В.С.Гречишкин,А.А.Шпилевой,В.И.Бурмистров,Специальная техника,5,29-35,2004.
15. И Пригожин,От существующего к возникающему,Москва,Наука,1985.
16. А.А.Соколов,Ю.М.Лоскутов,И.М.Тернов,Квантовая механика,Москва,1962.
17. Э.Ферми,Квантовая механика,Москва,Мир,1965.
Дополнительно
1.Р.Раджараман,Солитоны и инстантоны в квантовой теории поля,1998,Москва,408 стр.,Гречишкин В.С.,ЖЭТФ,36,630-632,1959.
· 2.Гречишкин В.С.,Скрипов Ф.И.,ДАН,1229-1232,1959.
· 3.Гречишкин В.С.,А.С.21867,1960.
· 4.Гречишкин В.С.,УФН,69,189-211,1959.
· 5.Гречишкин В.С.,Айнбиндер Н.Е.,УФН,80,597-633,1963.
· 6.Гречишкин В.С.,Айнбиндер Н.Е.,ЖЭТФ/письма/,5,87-89,1967.
· 7.Гречишкин В.C.,Айнбиндер Н.Е.,УФН,91,645-678,1967.
· 8.Гречишкин В.С.,Гущин С.И.,Шишкин В.А.,ЖЭТФ/письма/,7,58-60,1968.
· 9.Гречишкин В.С.,Айнбиндер Н.Е.,Гущин С.И.,Шишкин В.А.,ЖЭТФ,55,787-791,1968.
· 10.Гречишкин В.С.,Введение в радиоспектроскопию,ПГУ,160 стр.1969.
· 11.Гречишкин В.С.,Шишкин Е.М.,ЖЭТФ,61,727-732,1971.
12.Гречишкин В.С.,Ядерные квадрупольные взаимодействия в твердых телах,М.Наука,1973.
13.Гречишкин В.С.,ФТТ,18,2116-2118,1976.
14.Гречишкин В.С.,Анферов В.П.,Михальков В.М.,Известия АН,Физика,45,558 - 562,1981.
15.Анферов В.П.,Гречишкин В.С.,Синявский Н.Я.,Ядерный спиновый резонанс,Новые методы,СПГУ,1990.
16.Гречишкин В.С.,Синявский Н.Я.,УФН,189,195-218,1993.
17. Айнбиндер Н.Е. ,Гречишкин В.С.,Осипенко А.Н.,Шишкин Е.М., ЖЭТФ,58,
1543-1548,1970.
18.Гречишкин В.С.,ЖЭТФ,34,902-908,1958.
19.Гречишкин В.С.,ЖЭТФ,35,364-369,1958.
20.Гречишкин В.С., Кюнцель И.А. ,ЖЭТФ,43,1712-1714,1962.
21.Grechishkin V.S.,Shishkin E.M.,Organic magnetic resonance,5,1-4,1973.
22.Grechishkin V.S.,Anferov V.P.,Sinjavsky N.Ja.,Advancies in NQR,5,1-51,1983.
21.Grechishkin V.S.,Anferov V.P.,Advancies in NQR,4,71-113,1980.
22.Grechishkin V.S.,Z.Naturforschung,A,Ph.,45a,559-564,1990.
23.Grechishkin V.S.,Sinjavsky N.Ja.,Z.Naturforschung,47a,430-438,1992.
24.Grechishkin V.S.,Sinjavsky N.Ja.,NQR Newsletter,4,13-14,1993.
25.Grechishkin V.S.,Pros.16 Congres AMPERE,704-706,1971.
26.Grechishkin V.S.,Jusupov M.Z.,Pros.16 Congr.AMPERE,1033-1035,1971.
27.Grechishkin V.S.,Shishkin E.M.,Shishkin V.A.,Kjunzel I.A.,Org.Magn.Res.3,
505-508,1971.
28.Grechishkin V.S.,Alikin A.A.,Grechishkina R.V.,Gusarov V.M.,Org.Magn.Res.
3,509-514,1971.
29.Grechishkin V.S.,Jusupov M.Z.,Kosulin A.T.,Anferov V.P.,Versilov V.S.,Org.Magn.Res.3,515-522,1971.
30.Bazina I.N.,Grechishkin V.S.,Grechishkina R.V.,Gusarov V.M.,Versilov V.S.,
Petrova L.S.,Org.Magn.Res.4,449-452,1972.
31.Grechishkin V.S.,Dormidontov Ju.P.,Guschin S.I.,Org.Magn.Res.4,559-565,1972.
32.Grechishkin V.S.,Balicheva T.G.,Petrova G.A.,Shishkin V.A.,Org.Magn.Res.
5,507-510,1973.
33.Гречишкин В.С.,Шпилевой А.А.,УФН,166,N 7,763-776,1996.
34.Гречишкин В.С.,Синявский Н.Я.,УФН,167,N4,413-427,1997.
Дополнительная литература.
1. В.С.Гречишкин, Р.В.Гречишкина, Известия вузов, Физика, №8,92-93,2001.
2. В.С.Гречишкин, Е.М. Шишкин, Org.Magn.Resonance, 5, 1-4, 1973
3. Е.О. Азизов, В.С. Гречишкин и др.Известия АН СССР,Физика,42,2182-2185,1978.
4. K.L.Sauer et al, Chem.Phys.Letters, 342, 362-368,2001/
5. Yung – Ya Lin et al, J.Magn.Res.128,30-41,1995.
6. В.С.Гречишкин, Известия вузов, Физика, №12,107-109,1994.
7. V.S.Grechishkin, Appl.Phys. A55, 505-507,1992.
8. V.S.Grechishkin, Appl.Phys. A58, 63-66,1994.
9. V.P.Anferov et al, Rev.Sci.Instr.71, №4б 1656-1659, 2000.
10. В.С.Кирчанов, В.С.Гречишкин, Б.В.Дресвянкин, Журнал физической химии, №53, 63-66,1979.
11. Дж.Прокис, Цифровая связь, М.Радио и связь,2000.
12. В.С.Гречишкин,Ядерные квадрупольные взаимодействия в твердых телах,М.Наука,1973,264 стр.
13. В.С.Гречишкин,О.П.Сельчихин,Проблемы математических и физических наук,78-79,2001,Калининград.
14. V.S.Grechishkin,Detection of Explosives and Landmines,v.66,217-225,2002,Netherland.
15.В.С.Гречишкин,Специальная техника,1,25-30,2005.
16.П.Я.Уфимцев,Метод краевых волн в физической теории дифракции,Москва,Советское радио,1962,239 стр.
17.В.А.Фок,Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн,Москва,Советское Радио,1970,517 стр.