Радиоизлучение делится на ближнюю и дальнюю к источнику зоны, и радиофизики ТГУ научились увеличивать ближнюю зону. Этот метод можно использовать при создании устройств, которые предназначены для радиолокации и неинвазивной диагностики внутренних органов человека и различных заболеваний. Учёные разработали прибор для регулирования ближней зоны радиоизлучения, выводы представлены в статье в журнале Journal of Applied Physics.

 


– Сред, которые поглощают радиоволны и трансформируют их в тепло, очень много – это, например, вода, земля, железо. Зондировать их при помощи радиоволн практически невозможно. Еще Попов – родоначальник радио – первым столкнулся с тем, что радиоволны не могут преодолеть преграды, и с тех пор начала развиваться радиолокация. Оказалось, что с помощью радиоволн можно определять наличие металлических объектов в туманах, за облаками, за горизонтом, – рассказывает профессор ТГУ Владимир Якубов.

Радиоизлучение делится на ближнюю и дальнюю к источнику зоны. Граница между ними достаточно резкая и называется каузальной поверхностью. За этой поверхностью возникает скин-слой, в котором радиоволна очень быстро (экспоненциально) затухает. Как правило, учёные исследуют дальнюю зону, это необходимо для создания антенн, работающих на большие расстояния. Ближнюю же зону стараются уменьшить, так как она не приносит заметной пользы с точки зрения связи и радиолокации.

Радиофизики ТГУ установили, что излучение в ближней зоне не имеет экспоненциального ослабления, а значит, оно может хорошо проникать в среды с большим коэффициентом поглощения, например, в человеческий организм. Достаточно лишь расширить границы ближней зоны, удаляя её от источника.

– Мы изготовили прибор, который позволяет приближать или удалять каузальную поверхность, и провели эксперимент с обычной водопроводной водой, которая является хорошим поглотителем радиоволн. Оказалось, ближнюю зону можно заметно продвинуть от источника, просто увеличив длину волны, т.е. сделав ее достаточно низкочастотной. Когда частота уменьшается, каузальная поверхность и скин-слой удаляются от источника, а когда увеличивается, то наоборот. Таким образом, варьируя эту границу, можно, например, увеличивать или уменьшать глубину проникновения радиоволн в тело человека. На этой основе можно проводить диагностику или лечить болезни органов, – поясняет Владимир Петрович.

Излучение_1Излучение_2 

Результаты проведенного эксперимента учёные представили в опубликованной в этом году статье в журнале Journal of Applied Physics второй квартили.

 

Исследование ведется на базе радиофизического факультета и Сибирского физико-технического института. Проект поддержан Научным фондом ТГУ им. Д.И. Менделеева.

 

Похожие новости

  • 10/12/2016

    По мнению экспертов, большие данные уже перешагнули границу научного мира

    ​В Томском политехническом университете работает первая международная школа по Big Data (большим данным). Ее участниками стали ведущие исследователи из России, Великобритании, США и Италии. Профессор Университета Генуи (Италия) Дарио Барберис и директор физического факультета университета Ланкастера (Великобритания), профессор Роджер Джонс поделились со Службой новостей мнением о роли больших данных в жизни современного человека.
    1447
  • 18/04/2018

    Томский политехник рассказал школьникам о ЦЕРНе и Большом адронном коллайдере

    ​Инженер Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политехнического университета Виталий Охотников рассказал томским школьникам о работе ЦЕРНа, Большого адронного коллайдера, а также поделился с ними советами о том, как стать частью глобального международного научного исследования.
    614
  • 14/02/2017

    Томский ученый Илья Романченко - о физике и разработках

    ​​​Томский физик Илья Романченко получил премию президента в области науки и инноваций для молодых ученых за 2016 год. В интервью РИА Томск он рассказал о том, как его работа может помочь в борьбе против раковых клеток и террористов, почему в физике недостаточно просто выучить формулы, а также на что он собирается потратить 2,5 миллиона рублей.
    3514
  • 31/05/2016

    До конца 2018 года ТПУ завершит создание Научного парка

    ​Первая очередь Научного парка, открытая к 120-летнему юбилею Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ) стала, вероятно, самым весомым и ценным подарком вуза университетской элите, студентам, аспирантам и всем тем, кто не мыслит себя сегодня вне науки.
    1935
  • 12/07/2019

    Аспиранты в ТПУ смогут заниматься развитием новой уникальной технологии улучшения свойств материалов

    ​Студенты Томского политехнического университета могут стать участниками уникального научного проекта по разработке новой технологии, помогающей улучшить свойства различных материалов, сделать их более прочными, износо- и коррозионностойкими.
    542
  • 05/10/2018

    Физики ТГУ работают в направлении, за которое дали Нобелевскую премию

    Нобелевская премия по физике 2018 года присуждена за исследования в области лазерной физики. Лауреатами стали Артур Эшкин (США) – создатель «оптического пинцета», позволяющего перемещать отдельные молекулы с помощью лазерного излучения, и Жерару Муру (Франция) и Донне Стриклэнд (Канада), предложившие метод получения сверхмощных ультракоротких лазерных импульсов.
    555
  • 25/10/2016

    Томские ученые создадут первый в РФ томограф для изучения сложнейших объектов

    ​Ученые Томского политехнического университета выиграли конкурс Федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы".
    1780
  • 25/09/2019

    Ученые ТГУ нашли новые пульсации в пламени «горелки» для тяжелого топлива

    Исследования нового устройства, созданного в Институте теплофизики Сибирского отделения Российской академии наук и предназначенного для бессажевого сжигания тяжёлого углеводородного топлива с паровой газификацией, провели на механико-математическом факультете.
    369
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    321
  • 09/09/2016

    Разработки томичей заинтересовали Airbus Safran Launchers

    ​Представители компании Airbus Safran Launchers - лидера европейской космической промышленности заинтересовались технологиями и наработками сибирских ученых, сообщает пресс-служба Томского государственного университета.
    1930