Саратовский государственный университет




Скачать 283.25 Kb.
НазваниеСаратовский государственный университет
страница3/3
Дата конвертации14.11.2012
Размер283.25 Kb.
ТипПрограмма
1   2   3

8. Радиационная физика


1. Основы физики ионизирующих излучений.

Рентгеновское излучение, тормозное и характеристическое. Комптон-эффект. Рассеяние заряженных частиц, формула Резерфорда. Эффективные сечения. Размеры и форма ядер. Энергия связи ядер. Дефект массы. Устойчивость ядер. Основные свойства ядерных сил. Магнитный (спиновый) момент ядер, ядерный магнитный резонанс. Кулоновский и ядерный потенциалы. Ядерные модели. Ядерные реакции. Радиоактивный распад ядер. Альфа-распад. Бета-распад. Радиоактивные ряды. Гамма-излучение ядер. Ядерная спектроскопия.

2. Взаимодействие проникающих излучений с веществом.

Взаимодействие проникающих излучений с веществом. Прохождение заряженных частиц через вещество. Прохождение рентгеновских и -квантов через вещество. Прохождение нейтронов через вещество

3. Источники и методы регистрации проникающих излучений

Источники и методы регистрации проникающих излучений. Изотопные источники заряженных частиц и -квантов. Источники нейтронов. Ускорители заряженных частиц. Тормозное и синхротронное излучение. Методы регистрации проникающих излучений.

4. Физические основы радиобиологии и радиационной медицины.

Классификация видов излучений по типу взаимодействия с биологической средой. Первичные процессы поглощения энергии ионизирующего излучения в биологической среде. Радиолиз воды и его влияние на биохимические реакции. Основные закономерности действия ионизирующего излучения разных энергий и видов на макромолекулы, клетки, организм.

5. Основы дозиметрии и защиты от излучения.

Качество излучения. Эффективная и эквивалентная дозы. Формирование дозных полей в дистанционной лучевой терапии. Методы формирования дозных полей. Оптимизация условий облучения. Дозиметрия и контроль при облучении. Метрология и безопасность при использовании ионизирующих излучений

Литература

  1. Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения), М.: Физматлит, 2004.

  2. Тараканов А.В, Сучков С.Г. Физика атомного ядра и элементарных частиц. Учеб. пособие для студ. естеств. фак-тов университетов, часть 1, Изд-во Сарат. ун-та, 2004.

  3. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. М.: Атомиздат, 1974.

  4. Иванов В.И. Курс дозиметрии. М. Энергоатомиздат, 1988.

  5. Тимофеев-Ресовский Н.В., Савич А.В., Шальнов М.И. Введение в молекулярную радиобиологию.-М.: Медицина, 1981.

  6. Кудряшов Ю.Б., Бернфельд Б.С. Основы радиационной биофизики. М. Изд-во МГУ, 1982.

  7. Линденбратен Л.Д., Лясс Ф.М. Медицинская радиология. М. Медицина, 1979.

9. Основы интроскопии


1. Рентгенодиагностические системы получения изображения. Рентгеновская установка и формирование изображения. Взаимодействие квантов. Основные физические параметры (контраст, нерезкость изображения, шум, доза). Рентгеновские трубки. Спектры рентгеновского излучения. Приемники изображения. Цифровая рентгенография. Современные радиовизиографические системы. Клиническое применение. Биологическая безопасность.

2. Рентгеновская трансмиссионная компьютерная томография. Необходимость получения изображений заданных сечений. Принципы получения изображений. Компьютерные (КТ) сканеры. Наборы проекций. Информация, содержащаяся в проекциях. Теорема о центральном сечении. Реконструкция методом двумерного преобразования Фурье. Метод свертки и обратного проецирования. Практическая реализация метода. Клиническое применение рентгеновской компьютерной томографии. Специализированные КТ сканеры. Доза рентгеновского облучения. Биологическая безопасность.

3. Получение изображений с помощью радиоизотопов. Аппаратура для визуализации. Радионуклиды, применяемые для визуализации. Радиоактивный распад. Получение радионуклидов. Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ). Принцип регистрации совпадений аннигилирующих квантов. Клинические приложения. Визуализация сердца. Визуализация органов дыхания. Визуализация почек. Исследование печени и селезенки. Исследование эндокринной системы. Исследование опухолей и воспалительных процессов.

4. Ядерный магнитный резонанс, ядерно-магнитная резонансная томография, методы реконструкции изображений, измерительные устройства, обработка и анализ визуальной информации. Зависимость времени релаксации от свойств среды. Спиновое эхо. Принципы отображения. Основные принципы построения изображения. Представление изображения. Артефакты изображения. Методы построения изображения. Биологическая безопасность. Преимущества магнитно-резонансной томографии. Противопоказания к ее проведению. Клиническое применение.

Литература

  1. Л.Д. Линдембратон, Ф.М. Лясс «Медицинская радиология», Москва, «Медицина», 1979

  2. Физика визуализации изображений в медицине» (т.1 и т.2). Под ред. С.Уэбба, перевод с англ., Москва, «Мир», 1991.

  3. Джозеф П. Хорнак, Основы МРТ, 2002, http://www.cis.rit.edu/people/faculty/hornak/.

  4. С.П. Ярмоненко и др. «Биологические основы лучевой терапии опухолей». Москва. «Медфизика»,1976.

  5. В.А.Костылев и др. «Эмиссионная гамма-топография». Энергоатомиздат. 1988.

  6. Г. Хермен «Восстановление изображений по проекциям. Основы реконструктивной томографии"» Перевод с англ. Москва, "«Мир"» 1983.

  7. Л.С. Горн и др. «Приборы для радиоизотопной диагностики в медицине». Атомиздат , 1976.

  8. «Магнитный резонанс в медицине». Основной учебник Европейского форума по магнитному резонансу. Под ред. П.А. Ринка. 1993.


10. Биомедицинские нанотехнологии

  1. Сканирующая зондовая микроскопия

Принципы работы сканирующих зондовых микроскопов. Сканирующие элементы (сканеры) зондовых микроскопов. Конструкции пьезосканеров. Нелинейность, крип, гистерезис пьезокерамики. Устройства для прецизионных перемещений зонда и образца. Защита зондовых микроскопов от внешних воздействий. Защита от вибраций, акустических шумов. Стабилизация термодрейфа. Формирование и обработка СЗМ изображений.

  1. Сканирующая туннельная микроскопия

Принципы сканирующей туннельной микроскопии. Туннельный ток. Зонды для туннельных микроскопов. Измерение локальной работы выхода. Измерение ВАХ туннельного контакта. Туннельная спектроскопия. ВАХ контакта металл–металл. ВАХ контакта металл–полупроводник. ВАХ контакта металл–сверхпроводник.

  1. Сканирующая атомно-силовая микроскопия

Принципы сканирующей атомно-силовой микроскопии. Зондовые датчики атомно-силовых микроскопов. Контактная атомно-силовая микроскопия. Зависимость силы от расстояния между зондовым датчиком и образцом. Колебательные методики атомно-силовой микроскопии. Вынужденные колебания кантилеверов. Бесконтактный режим колебаний кантилеверов. «Полуконтактный» режим колебаний кантилеверов.

  1. Сканирующие электросиловая, магнито-силовая, ближнеполевая оптическая микроскопии.

Принципы электросиловой микроскопии. Принципы магнитно-силовой микроскопии. Квазистатические методики. Колебательные методики. Ближнеполевая оптическая микроскопия. Зонды на основе оптического волокна. Метод контроля расстояния зонд-поверхность в ближнеполевом оптическом микроскопе. Конфигурация ближнеполевого оптического микроскопа.

  1. Методы исследования биологических и органических объектов и структур

Основные методы исследования биологических и органических объектов и структур (достоинства и недостатки): Дифракционные методы. Электронная микроскопия. Оптические методы.

  1. Лазерные технологии контроля нановибраций и перемещений.

Эффект автодинного детектирования в полупроводниковых лазерах. Спектральные методы анализа автодинного сигнала нановибраций и перемещений. Лазерная диагностика тремора глаз. Лазерная диагностика колебаний барабанной перепонки.

Литература

  1. Пул Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии. М.: Техносфера, 2005. 336 с.

  2. Нанотехнологии в электронике. Под ред. Ю.А. Чаплыгина. М.: Техносфера, 2005. 448 с.

  3. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В. Физика полупроводниковых радиочастотных и оптических автодинов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2003. 312 с.

  4. Эдельман В.С. Сканирующая туннельная микроскопия// ПТЭ. 1989. №5. С.25–49.

  5. Эдельман В.С. Развитие сканирующей туннельной силовой микроскопии// ПТЭ, 1991. №1. С. 24–42.

  6. Неволин В.К. Основы туннельно-зондовой нанотехнологии// Москва, Изд-во МГИЭТ (ТУ), 1996. 91 с.

  7. Магонов С.Н. Сканирующая силовая микроскопия полимеров и родственных материалов// Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 1996.№1. С. 143–182.

  8. Володин А.П. Новое в сканирующей микроскопии// ПТЭ. 1998. №6. С. 3–42.

  9. Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. Нижний Новгород, Изд-во Институт физики микроструктур РАН, 2004. 110 с.

  10. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В. Физика полупроводниковых радиочастотных и оптических автодинов — Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2003. 312 с.




  1. Физические основы твердотельной электроники

  1. Классификация твердых тел по электрическим свойствам: диэлектрики, полупроводники, металлы. Зависимость электропроводности от температуры в металлах и полупроводниках. Виды полупроводниковых материалов: элементарные полупроводники, бинарные соединения, тройные и сложные соединения, твердые растворы, органические полупроводники, стеклоообpазные и аморфные полупроводники.

  2. Основные положения зонной теоpии. Уавнение Шpедингеpа для электpонов в периодическом поле кpисталла. Волновые функции и энергетический спектp электpонов. Волновой вектор, квазиимпульс. Закон дисперсии. Зоны Бpиллюэна.

  3. Скоpость и ускоpение электpонов в кpисталле, эффективная масса носителей тока и ее анизотpопия. Дыpочная пpоводимость кpисталла. Электpон и дыpка в кpисталле как квазичастицы. Разделение веществ на металлы, дизлектpики и полупpоводники.

  4. Влияние наpушения пеpиодичности на энеpгетический спектp электpонов в кpисталле. Элементаpная теоpия пpимесных состояний. Мелкие и глубокие уpовни. Амфотеpные пpимеси. Многовалентные пpимесные центры.

  5. Колебания кpисталлической pешетки. Колебания одноатомной линейной цепочки. Закон диспеpсии. Пределы изменения и дискретность волнового вектора колебаний. Колебания двухатомной линейной цепочки. Акустические и оптические колебания.

  6. Волновой и коpпускуляpные аспекты pассмотpения колебаний. Понятие о фононах.

  7. Статистика pавновесных электpонов и дыpок в твеpдых телах. Плотность состояний и функции pаспpеделения электpонов и дыpок в кpистале. Уpовень Феpми. Уpавнение нейтpальности. Темпеpатуpная зависимость положения уpовня Феpми и концентpации носителей в полупpоводниках ( собственном и пpимесном полупpоводниках). Выpождение электpонного газа в полупpоводниках. Свойства электpонных невыpожденного и выpожденного газов.

  8. Кинетическое уpавнение Больцмана и pассеяние злектpонов. Кинетическое уpавнение Больцмана. Интегpал столкновений. Вpемя pелаксации. Зависимость вpемени pелаксации от энеpгии и темпеpатуpы для pазличных механизмов pассеяния (pассеяния на аккустических и оптических колебаниях pешетки, ионизиpованной и нейтpальной пpимесях и дp.)

  9. Электpопpоводность полупpоводников. Дpейфовая подвижность и ее темпеpауpная зависимость пpи pазличных механизмах pассеяния. Экспеpиментальные данные для некотоpых полупpоводников. Темпеpатуpная зависимость электопpоводности. Электpопpоводность в сильных полях. Зависимость подвижности от поля. Механизмы увеличения концентpации носителей в сильных полях.

  10. Оптические свойства полупроводников. Отражение и поглощение электромагнитного излучения. Оптические константы полупроводников. Спектры отражения и поглощения. Собственное поглощение. Прямые и непрямые переходы. Зависимость коэффициента поглощения от энергии фононов вблизи края поглощения. Экситоны и экситонное поглощение. Примесное поглощение. Поглощение свободными носителями заряда. Влияние внешних условий на спектр поглощения. Плазменный резонанс.

  11. Физические явления в структурах с пониженной размерностью. Энергетическая структура квантово-размерных полупроводниковых кристаллов. Статистика равновесных электронов и дырок в квантово-размерных полупроводниковых кристаллах. Плотность состояний, распределение носителей заряда по энергиям.

Литература

  1. Пул Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии. М.: Техносфера, 2005. 336 с.

  2. Нанотехнологии в электронике. Под ред. Ю.А. Чаплыгина. М.: Техносфера, 2005. 448 с.

  3. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В. Физика полупроводниковых радиочастотных и оптических автодинов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2003. 312 с.

  4. Шалимова К,В, Физика полупроводников.-М.:Энергия, 1985, 426с.

  5. Бонч-Бруевич В.Л.,Калашников С.Г. Физика полупроводников. -М.:Наука, 1990, 685с.

  6. Фистуль В.И. Физика и химия твердого тела: В 2 т. Т.1.480 с. Т.2. 320 с. М.: Металлургия, 1995.

  7. Блекмор Дж. Физика твердого тела. М.: Мир, 1988.

  8. Киреев П.С. Полупроводники. М.: Мир, 1982, 558с.

  9. Анималу А. Квантовая теория кристаллических твердых тел. М.: Мир, 1981.

  10. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М.: Наука, 1978.-792 с.

  11. Шур М. Физика полупроводниковых приборов. В 2-х книгах. Пер. с англ. М.: Мир, 1992. 479 с.

  12. Усанов Д.А., Скрипаль А.В. Физика полупроводников (явления переноса в структурах с туннельно-тонкими полупроводниковыми слоями). Изд-во Сарат. ун-та, г.Саратов, 1996 г. 236 с.

  13. Уханов Ю.И. Оптические свойства полупроводников. -М.:Наука, 1977, 366с.

  14. Рывкин С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. -М.: Физматгиз, 1963, 494с.

  15. Херман М. Полупроводниковые сверхрешетки./Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 240 с.

  16. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В. Вычислительные методы в физике твердого тела (издание второе, дополненное). Учеб. пособие – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2002. 136 с.


12. Видеотехнологии и цифровая обработка медицинских изображений

  1. Основные компоненты автоматизированных систем видеоконтроля. Устройства преобразования визуальной информации в электрический сигнал. Видеокамера. ПЗС-матрица. Устройство и принцип действия. Ввод видеоинформации в ЭВМ. Дискретизация и квантование видеосигнала. Специализированные АЦП – платы видеоввода. AGP – ускоренный графический порт. Системные программные средства записи получаемой с платы видеоввода видеоинформации в ЭВМ. Драйвер устройства. Ввод видеосигнала с использованием архитектуры Video for Windows (VfW) и с использованием Windows Driver Model (WDM) и DirectShow. Общая аппаратно-программная структура систем ввода визуальной информации в ЭВМ.

  2. Математические модели оптических изображений. Функция яркости. Двумерные линейные системы. Средства ввода изображений в ЭВМ. Модели помех при регистрации изображений. Прикладные задачи обработки изображений.

  3. Дискретизация непрерывных изображений. Квантование изображений. 2D-последовательности и 2D-системы. Цветовые модели изображений.

  4. Поэлементные преобразования изображений. Общее описание метода. Линейное контрастирование. Соляризация. Препарирование изображений. Пороговая обработка. Преобразование гистограмм, эквализация. Применение табличного метода при поэлементных преобразованиях. Выделение контуров. Постановка задачи. Градиентный метод.

  5. Фильтрация изображений. Оптимальная линейная фильтрация. Уравнение Винера-Хопфа. Масочная фильтрация изображений при наличии аддитивного белого шума. Рекуррентная каузальная фильтрация. Применение фильтра Винера для некаузальной двумерной фильтрации. Двумерное преобразование Фурье. Циклическая свёртка. Решение уравнения Винера-Хопфа в циклическом приближении. Байесовская фильтрация изображений. Сущность байесовской фильтрации. Марковская фильтрация одномерных последовательностей. Двухэтапная Марковская фильтрация изображений. Обработка изображений скользящим окном. Медианная фильтрация. Преобразование Радона и его свойства.

  6. Восстановление изображений. Модели изображений и их линейных искажений. Формирование изображений. Искажения: размытие вследствие движения (смаз), расфокусировка. Алгебраические методы восстановления изображений. Методы восстановления изображений на основе пространственной фильтрации: инверсный фильтр, фильтр Винера. Теорема Шеннона - Котельникова; Фурье -синтез, свертка, обратная проекция (метод фильтрованных обратных проекций). Компенсация краевых эффектов при восстановлении линейно-искаженных изображений. Итерационные методы восстановления изображений.

  7. Улучшение изображений. Применение контраста. Видоизменение гистограмм. Подавление шумов. Подчеркивание границ. Обработка изображений с преобразованием. Медианный фильтр. Ложные цвета. Псевдоцвета. Улучшение спектрозональных изображений.

  8. Физика визуализации изображений в медицине. Восстановление изображений по его проекциям. Основы реконструктивной томографии. Математические объекты компьютерной томографии.

Литература

  1. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. В 2-х кн. М.: Мир, 1982. Кн. 1–2.

  2. Грузман И.С., Киричук В.С., Косых В.П. и др. Цифровая обработка изображений в информационных системах: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. 168с.

  3. Даджион Д., Мерсеро Р. Цифровая обработка многомерных сигналов. М.: Мир, 1988. 488с.

  4. Ярославский Л.П. Введение в цифровую обработку изображений. М.: Сов. радио, 1979. 312 с.

  5. Фукунага К. Введение в статистическую теорию распознавания образов. М.: Наука, 1979. 368 с.

  6. Реконструкция изображений: Пер. с англ. / Под ред. Г.Старка. - М.: Мир, 1992.

  7. Хорн Б.К.П. Зрение роботов.- М.: Мир, 1989.

  8. Jahne B. Digital Image Processing: Concepts, Algorithms, and Scientific Applications.- Berlin: Springer-Verlag, 1993.

  9. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В., Абрамов А.В. Видеотехнологии автоматизированного контроля. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2001.— 96 с.

  10. Физика визуализации изображений в медицине. Т.1, Т.2, под ред. Уэбба С. -М.: Мир, 1991.

  11. Хермен Г. Восстановление изображений по его проекциям. Основы реконструктивной томографии.- М.: Мир, 1983.

  12. Наттерер Ф. Математические объекты компьютерной томографии. - М.: Мир, 1990.

1   2   3

Похожие:

Саратовский государственный университет iconПовышение продуктивности пастбищ на глинистых равнинах заволжья
«Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова» и учебно-научной лаборатории «Инженерная геоэкология» Федеральном...

Саратовский государственный университет iconКультурные репрезентации в структуре этнической идентификации
Д 212. 242. 03 при гоу впо «Саратовский государственный технический университет» по адресу: 410054, Саратов, ул. Политехническая,...

Саратовский государственный университет iconКонструирование этнической идентичности в современной россии
Д 212. 242. 03 при гоу впо «Саратовский государственный технический университет» по адресу: 410054, Саратов, ул. Политехническая,...

Саратовский государственный университет iconГоу впо «Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского»
Кандидат исторических наук, доцент Балашовского института (филиала) гоу впо саратовский государственный университет

Саратовский государственный университет iconПрактики сохранения здоровья в контексте культуры
Защита состоится «28»мая 2009 г в 12 часов на заседании диссертационного совета д 212. 242. 03 при гоу впо «Саратовский государственный...

Саратовский государственный университет iconФормирование репрезентативной организационной культуры: социологический анализ
«15» декабря 2011 г в 12 часов на заседании диссертационного совета д 212. 242. 03 при фгбоу впо «Саратовский государственный технический...

Саратовский государственный университет iconСоциальная идентификация творчества в повседневности художника
Защита состоится «24» сентября 2009 г в 12 часов на заседании диссертационного совета д 212. 242. 03 при гоу впо «Саратовский государственный...

Саратовский государственный университет iconИнтеллектуальная миграция малого российского города
Защита состоится «16» декабря 2010 г в 11 часов на заседании диссертационного совета д 212. 242. 03 при гоу впо «Саратовский государственный...

Саратовский государственный университет iconСоциокультурные практики интеграции светского и религиозного образования
Защита состоится «26» июня 2008 г в 14 часов на заседании диссертационного совета д 212. 242. 03 при гоу впо «Саратовский государственный...

Саратовский государственный университет iconСоциальный феномен студенческой занятости в современном обществе
Защита состоится «25» сентября 2008 г в 12 часов на заседании диссертационного совета д 212. 242. 03 при гоу впо «Саратовский государственный...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница