Читать онлайн «Реконструктивная томография в газодинамике и физике плазмы»

[АКАДЕМИЯ НАУК СССР СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ В. В. ПИКАЛОВ Н. Г. ПРЕОБРАЖЕНСКИЙ РЕКОНСТРУКТИВНАЯ ТОМОГРАФИЯ В ГАЗОДИНАМИКЕ И ФИЗИКЕ ПЛАЗМЫ Ответственный редактор акад. М. М. Лаврентьев НОВОСИБИРСК ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА» СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ 1987 УДК 533. 9 + 518. 517. 948 + 539. 143. 43 + 615. 47 П и к а л о в В. В. , Преображенский Н. Г. Реконструктивная томография в газодинамике и физике плазмы. — Новосибирск: Наука, 1987. В монографии впервые последовательно рассмотрены физические принципы, математический аппарат и основные прикладные аспекты реконструктивной томографии в применении к задачам аэро- и газодинамики, а также физики плазмы. Особое внимание уделено численным алгоритмам физической- томографии, которые широко яллюстрируются модельными расчетами и примерами обработки данных реального эксперимента. Книга предназначена для . специалистов в области физики, вычислительной математики, информатики. Рецензенты А. Н. Папирин, И. Б. Хриплович 1704050000 - 731 П 042(02}-87 1Zo 8/ l ©Издательство «Наука», 1987 г. ПРЕДИСЛОВИЕ В течение последнего десятилетия процесс внедрения компьютерной томографии в физический, эксперимент протекал настолько стремительно, что «захватил» один за другим различные разделы физики. Сегодня уже немало значительных результатов, полученных с помощью томографии в молекулярной физике, физике твердого тела, геофизике, атмосферной оптике, гидродинамике, квантовой электронике, физике лабораторной и космической плазмы, физике ускорителей частиц и т. п. При этом томографический метод привлекает не только экспериментаторов. Лежащее в основе метода преобразование Радона играет важную роль в современной квантовой теории поля и физике элементарных частиц. Например, известная схема трансформации Пенроуза — Уорда в теории твисторов является обобщенной версией преобразования Радона. С его помощью удается свести исследование мнорих важных классов уравнений теории поля (в частности, уравнений Янга — Миллса) к решению изученных задач комплексного анализа в проективных пространствах. Однако первостепенную роль компьютерная томография играет все же как метод дистанционного неинвазивного контроля внутренней структуры объектов, т. е. как метод интроскопии. Под интроскопией следует понимать совокупность'методов реконструкции внутренних характеристик объектов, как правило непрозрачных для видимого света, путем либо зондирования их проникающим излучением, либо регистрации физических процессов, способных нести к наблюдателю информацию из глубин объекта. При этом упомянутые характеристики по своему физическому содержанию чрезвычайно разнообразны: могут восстанавливаться плотности или скорости частиц, температурные или электромагнитные поля, всевозможные функции распределения, параметры релаксации и т. д. Цель авторов состояла в изложении основных принципов, а также последних достижений реконструктивной томографии с ориентацией на аэрог и газодинамический, а также плазменный эксперимент.