Выпуск 1, 2021

The restoration of a 4D image degraded by the limited spatial resolution of the PET system

A. Bardane$^1$, J. Tajmouati$^1$, A. Maghnouj$^1$

The reconstruction of dynamic tomographic images is a demanding procedure in the diagnostic stage. In this study, we sought to develop an alternative approach to correcting partial volumes by reconciling on the integration of deconvolution in the iterative reconstruction of an image of 4D acquisitions (PET+time).

У. А. Близнюк$^1$, В. А. Леонтьев$^1$, А. А. Малюга$^2$, В. В. Ханкин$^3$, А. П. Черняев$^{1,3}$, Н. С. Чуликова$^2$, Д. С. Юров$^3$

Проведены исследования с целью изучения роста фитопатогенного гриба Rhizoctonia solani Kuhn., выращенного из склероциев, облученных различными дозами ускоренных электронов. Склероции подвергались облучению ускоренными электронами с энергией 1 МэВ дозами от 0.02 до 38 кГр. Воздействие изучаемых доз оказывает как ингибирующее, так и стимулирующее воздействие на рост R. solani. Дозы 0.04 и 0.6 кГр стимулируют рост колоний гриба R. solani в 1.1-1.2 раза (по сравнению с контрольными значениями). Облучение дозами 0.075, 0.15 и 0.9 кГр практически не приводит к отличию от контрольных значений. Доза 1.8 кГр привела к существенному замедлению развития гриба в течение первых 48 часов наблюдения. Значения поглощенной дозы свыше 4.5 кГр обеспечили полное подавление прорастания склероциев R. solani.

Monte Carlo simulation of a 18 MV medical linac photon beam using GATE/GEANT4

M. Fiak, A. Fathi, J. Inchaouh, A. Khouaja, A. Benider, M. Karim, N. Harakat, Z. Housni, M. Bouhssa, M. Mouadil, Y. Elabssaoui, O. Jdair

In radiotherapy applications, Monte Carlo (MC) simulation for dose calculations is well acknowledged for its accuracy in predicting dose deposition in the patient. The full modeling of a high-energy photon beam from Varian Clinac 2100C 18 MV medical linear accelerator is presented here by using the GATE/GEANT4 Monte Carlo codes. To evaluate dose distributions associated with the simulated linac head model, dosimetric quantities including the Percentage Depth Dose (PDD),transverse dose profiles, and a set of beam-quality indicators were measured and calculated in a water phantom for square field sizes of 4x4 cm 2 and 10x10 cm 2 . Good agreements were found between the calculated and measured dose distributions. For all field sizes, the accuracy is validated through Gamma index comparisons leading to more than 98% and 93% of the checked points passed the 2%/3mm gamma criterion for depth dose and dose profiles, respectively. The differences between simulation and measurement of beam quality indicators were smaller than 2%.

М. В. Чушнякова$^1$, И. И. Гончар$^2$, О. М. Сухарева$^1$

Слияние ядер представляет собой интереснейший пример коллективного ядерного движения и даёт нам информацию о взаимодействии ядер и их структуре. Теоретический анализ сечений слияния часто опирается на модель двойной свёртки, которая используется для расчёта потенциальной энергии взаимодействия сталкивающихся ядер (ядро-ядерного потенциала). Важным ингредиентом этой модели является плотность нуклонов. Расчёт этой плотности в рамках микроскопических моделей чрезвычайно трудоёмок. В данной работе мы предлагаем упрощённый способ расчёта плотности нейтронов и протонов, основанный на микроскопических плотностях шести реперных ядер. Этот способ позволяет получать нуклонные плотности без значительных затрат компьютерного времени и может быть легко использован экспериментаторами.

В. В. Негребецкий$^1$, К. А. Стопани$^2$

Получены теоретические сечения реакции нейтронного захвата на нейтроноизбыточных изотопах 180÷190Tb при помощи статистической модели TALYS с использованием различных методов расчета ядерных масс и плотностей энергетических уровней. На основе этих данных вычислены значения скоростей реакций при температуре 1.2 ГК, соответствующей ситуации взрывной эволюции звезды. Полученные скорости использовались для расчета астрофизического r-процесса при помощи библиотеки моделирования звездных ядерных систем SkyNet. Вычислены отклонения концентраций продуктов r-процесса при использовании различных параметров статистической модели расчета сечений.

Н. П. Балабуха$^1$, Д. А. Коняев$^{1,2}$, Н. Е. Шапкина$^{1,2}$, К. М. Шитикова$^2$

В работе исследуются методы измерения двухпозиционных ЭПР объектов при помощи сканирования в ближней зоне и расчёта электромагнитного поля в дальней зоне методом математического моделирования на основании полученных данных в ближней зоне. Рассматривается модельная двумерная задача дифракции на протяжённых рассеивателях. Используется цилиндрический сканер. Важным вопросом при этом является возможность сканирования не на полной поверхности сканирования, а на усечённой – для сокращения затрат на измерения. При таких условиях результаты классического метода становятся плохо предсказуемыми, и требуется использование адаптированного метода. Проводится сравнение двух методов, основанных на разложении по цилиндрическим волнам в случае сканирования по усечённой поверхности: классического, применяемого для измерения диаграмм направленности антенн (поле вне области сканирования предполагается равным нулю) [1] и метода, предложенного К. Т. Кимом (Kim), который позволяет строго учесть усечённость поверхности сканирования по углу [2]. Сравнение результатов расчетов подтверждает перспективность использования второго метода.

Е. А. Воробьева$^{1,3}$, А. П. Евсеев$^{1,2}$, В. Л. Петров$^1$, А. А. Шемухин$^1$, Н. Г. Чеченин$^1$

В статье рассмотрены перспективы использования композитных материалов на основе полимерных матриц с включением углеродных нанотрубок, в том числе ориентированных, в качестве как функциональных, так и конструкционных материалов для наноспутников. Представлена оценка теплопроводности и электропроводности данных композитов, предложены методики получения углеродных нанотрубок, в том числе вертикально ориентированных, синтезированных на нитях, а также коаксиальных регулярных нано-мезоструктур, в качестве функциональной добавки для варьирования свойств материалов.

Т. Ф. Исаев$^1$, А. В. Тихонравов$^2$, А. Г. Ягола$^1$

Исследована корреляция ошибок при различных стратегиях широкополосного оптического контроля процесса напыления многослойных покрытий, включая стратегии со сменными чипами мониторинга. Показана необходимость учета эффекта самокомпенсации ошибок при обсуждении вопроса о выборе стратегии контроля. Результаты проведенного исследования могут быть использованы для выбора наиболее перспективной стратегии контроля для заданного типа многослойных покрытий.

А. М. Пикалов$^{1,2}$, А. В. Дорофеенко$^3$

Изучены спиновые волны в цепочках магнитных частиц в форме вытянутых эллипсоидов, намагниченных вдоль оси цепочки. Построена дисперсия таких волн, аналитически найдены границы зоны распространения магнонов в цепочке. Показано, что на границах цепочки возникают краевые моды, причем их существование обусловлено наличием статических полей рассеяния, которые ослабевают вблизи концов цепочки.

А. К. Сухов

Проведено компьютерное моделирование влияния ударной волны на температуру электронов плазмы положительного столба разряда в аргоне. Использована одномерная гидродинамическая модель плазмы газового разряда, дополненная формулой связи относительной электронной температуры с приведенной напряженностью электрического поля. Получено распределение температуры электронов в ударной волне, оценено влияние ее интенсивности. Проведено сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными.