Научная тема: «ПОЛУЧЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ И ГАММА ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРОТЯЖЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОДИРУЮЩИХ АПЕРТУР»
Специальность: 01.04.01
Год: 2011
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Разработка для портативных систем метода получения рентгеновских и g-изображений распределенных источников с помощью кодирующих апертур. Показано, что в отличие от используемых ранее коллимационных методов изображение получается более контрастным, увеличивается отношение сигнал/шум и улучшается чувствительность. Определены типы и геометрии масок детекторов. Впервые метод реализован при создании портативных систем с позиционно-чувствительными детекторами различных типов (сцинтилляционными, ЭОП, ПЗС).
  2. Создание опытных образцов 4-х систем получения g-изображений с кодирующими апертурами на основе разных типов детекторов, включая сцинтилляционные и полупроводниковые (CdTe + Medipix2) детекторы со считыванием с помощью ЭОП и ПЗС-матриц. В лабораторных измерениях, а также в практических работах на объектах атомной энергетики, получены рекордные параметры по чувствительности для компактных систем: для источника Cs-137 экспозиция составляет ~10нГр; для Co-60 ‑- 50нГр при нормальном g-фоне (200нГр/ч).
  3. Алгоритмы получения и предварительной обработки теневых картин, восстановления изображений. Программы позволяют интерактивно менять параметры (расстояния до источников, палитры и методы представления изображений на мониторе) и получать восстановленное изображение во время экспозиции изображения.
  4. Разработка систем с односторонним доступом для исследования структуры объектов с использованием комптоновского рассеяния излучения. Анализ принципа построения, демонстрация возможностей метода, применение для контроля при динамическом изменении объекта. Разработка алгоритма анализа изображений при динамическом контроле. Разработка лабораторного образца системы для получения томографических изображений приповерхностных слоев материалов с использованием рассеяния веерного рентгеновского пучка.
  5. Исследование системы «g-радар» для нахождения структуры объектов при одностороннем доступе: моделирование влияния энергетического разрешения на качество изображения, анализ и предложение ее реализации с использованием детекторов типа сцинтисфера.
  6. Разработка системы получения изображений с углом обзора 2-p и отсутствием артефактов в изображении, исследование возможности ее реализации для разных типов задач. Показана возможность построения портативных чувствительных систем для поиска источников в городских условиях неоднородного g-фона и контроля за перемещением g-источников с высокой энергией излучения в условиях сильного фона.
  7. Разработка алгоритмов получения и декодирования изображений для систем с кодирующими апертурами в условиях неполного кодирования изображений - метод расширения поля восстановленного изображения и метод изменения фокусного расстояния. Поиск, выбор и моделирование реальных масок и различных технологий их изготовления. Исследование новых масок высоких рангов.
Список опубликованных работ
1.Ivanov O. P., Chesnokov A.V., Stepanov V. E., Sudarkin A. N., Tyurin A.S. Volkovich A.G. Gamma-vision camera real-time system for creation images of gamma-radioactive objects. 1993 IEEE Int Conf on Systems, Man and Cybernetics, vol. 3 pp. 1-6, Le Touquet, France, October 17-20, 1993

2.Sudarkin A.N., Ivanov O. P., Stepanov V. E., Volkovich A.G, Turin A.S. Danilovich A.S, Rybakov D.D., Urutskoev L.I. "HERV - High-Energy Radiation Visualizer: A New System for Imaging in X-Ray and Gamma-Ray Emission Regions," 1994 IEEE NSS-MIC Conf Record, vol. (1?2), pp. 2-, Oct 30 –Nov 5, 1994.

3.Волкович А.Г., Иванов О.П., Степанов В.Е., Сударкин А.Н., Уруцкоев Л.И. Применение гаммавизора для обследования реакторов. Атомная энергия. 1995. Т. 79, № 5. С. 367-370.

4.Sudarkin A.N., Ivanov O.P., Stepanov V.E., Volkovich A.G., Danilovich A.S., Urutskoev L.I. The improvement of image processing and noise reduction scheme of HERV and results of gamma-imaging. 1995 IEEE NSS-MIC Conference Record, 21-28 Oct 1995 vol.2, pp. 809-813

5.Ivanov O.P., Stepanov V.E., Sudarkin A.N., Volkovich A.G., Urutskoev L.I. An algorithm for material density reconstruction from X-ray images of field of Compton scattering obtained with HERV. 1995 IEEE NSS-MIC Conference Record, 21-28 Oct 1995 vol.1, pp.52-55.

6.Волкович А.Г., Данилович А.С., Иванов О.П., Степанов В.Е., Сударкин А.Н., Уруцкоев Л.И. Гаммавизор – автоматизированная системы получения изображений радиоактивных объектов. Приборы и техника эксперимента. 1996. № 3. С. 131-135.

7.Sudarkin A. N. , Ivanov O. P. , Stepanov V. E., Volkovich A.G, Turin A.S. Danilovich A.S, Rybakov D.D., Urutskoev L.I. High-Energy Radiation Visualizer (HERV): A New System for Imaging in X-Ray and Gamma-Ray Emission Regions, IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. 43, no. 4, pp. 2427-2433, August, 1996.

8.Stepanov V.E., Ivanov O.P., Sudarkin A.N., Volkovich A.G., Danilovich A.S., Urutskoev LI. Possibility of HERV Using for Radioactive Contamination Mapping before Decommissioning Research Reactor. - Proceeding of Annual Meeting on Nuclear Technology, 96, Germany, Mannheim, May 1996, p.654-657. (Jahrestagung Kerntechnik’96)

9.Sudarkin A.N., Ivanov O.P., Stepanov V.E., Urutskoev L.I. Portable gamma-ray imager and its application for the inspection of the near-reactor premises contaminated by radioactive substances. NIM A. 1998. v. 414. № 2-3. С. 418-426.

10.Sudarkin, A.N.; Ivanov, O.P.; Stepanov, V.E.; Urutskoev, L.I. Portable digital X-ray and gamma-ray imaging system with pinhole and coded mask collimators. 1997 IEEE Nuclear Science Symposium, 9-15 Nov 1997. Conference Record vol. 2, pp. 1586 - 1590

11.O. P. Ivanov, V. E. Stepanov, A. N. Sudarkin, and L. I. Urutskoev, "Different Methods of Image Reconstruction for Portable X-Ray and Gamma-Ray Imager with Coded Aperture", 1997 IEEE NSS/MIC, 9-15 November 1997, Albuquerque, New Mexico Conference Record

12.Ivanov O.P. Control and image decoding software for portable gamma-ray imaging system with coded aperture. 1999 IEEE NSS/MIC, 24-30 Oct 1999, Conference Record vol. 1, pp 459 – 463.

13.Stepanov V.E., Ivanov O.P., Potapov V.N., Sudarkin A.N., Urutskoev L.I. Application of gamma-ray imager for non-destructive testing. NIM A. 1999. v. 422. № 1-3. pp. 724-728.

14.Ivanov O.P., Chesnokov A.V., Sudarkin A.N., Stepanov V.E., Urutskoev L.I. History of development and application of gamma-ray imagers in Russia since 1986. NIM A. 1999. v. 422. n 1-3. pp. 677-682.

15.Ivanov O.P., Sudarkin A.N., Stepanov V.E., Urutskoev L.I. Portable X-ray and gamma-ray imager with coded mask: performance characteristics and methods of image reconstruction. NIM A. 1999. Т. 422. № 1-3. pp. 729-734.

16.Ivanov O.P., Potapov V.N., Stepanov V.E. and Ignatov S.M. Simulation of Gamma-Ray Radar Performance with Different Position Sensitive Detectors, 2000 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference, Lion, France, 17-22 Oct 2000. Conference Record on CD,

17.Stepanov V.E., Ivanov O.P., Bahur A.E. System for visualization of radionuclide distribution in samples of mountain rock. IEEE Transactions on Nuclear Science. 2001. v. 48, № 4, pp. 1190-1193.

18.Gmar M., Gal O., Le Goaller C., Ivanov O.P., Potapov V.N., Stepanov V.E., Lainé F., Lamadie F. Development of coded-aperture imaging with a compact gamma camera IEEE Transactions on Nuclear Science. 2004, v. 51, № 4, pp. 1682-1687.

19.Ivanov O. P., Stepanov V. E., Volkov V. G., Volkovich A. G., Smirnov S. V., Danilovich A. S. New Portable Gamma-Camera for Nuclear Environment and Its Application at Rehabilitation Works. 2004 NSS-MIC Rome, Italy, 16-22 Oct 2004, Conference Record on CD.

20.Ivanov O. P., Stepanov V. E., et al. Application of portable gamma camera for the control on extraction of the radioactive wastes from temporal storage in territory of RRC Kurchatov Institute. ICEM05/DECOM05 Glasgow 2005, Abstract Book pp 78, Conference Record on CD.

21.Gal O., Gmar M., Laine F., Manach E., Lamadie F., Le Goaller C, Mahé C, Ivanov O.P. Development of a portable gamma-imaging device with coded aperture. Proceedings of 7-th IWoRID – Grenoble, July 4-7, 2005 pp.

22.Gal O., Gmar M., Ivanov O.P., Lainé F., Lamadie F., Le Goaller C., Mahé C., Manach E., Stepanov V.E. Development of a portable gamma camera with coded aperture. NIM A. 2006. v. 563. n 1. pp. 233-237.

23.Ivanov O.P., Stepanov V.E., Sudarkin A.N., and Sudarkin N.A. Search of New Low-Noise Patterns of Coded Apertures with Arbitrary Rank and Transparency. 2008 NSS-MIC Dresden. Abstract book pp 38-39. Conference proceeding on CD.

24.Ivanov O.P., Potapov V.N., Schmitt C., Simon G.G., Sokcic-Kostic M., Stepanov V.E. Development of New Version of RayMoS Gamma-Camera with Coded Mask. 2008 NSS-MIC Dresden Oct 2008, Abstract book. N02-207, p37.

25.Иванов О.П., Степанов В.Е., Сударкин А.Н., Уруцкоев Л.И. Портативный прибор для получения изображений источников γ-излучения с апертурой на основе кодирующих масок. Приборы и техника эксперимента. 1998. № 4. с. 127-133.

26.Степанов В.Е., Иванов О.П., Степанов А.В., Потапов В.Н. Моделирование путей безопасного проведения дезактивационных работ. Атомная энергия, 2001. Т. 90. № 6. с. 495-499

27.Иванов О.П. Новый подход к созданию портативной -камеры с максимальным углом обзора. Атомная энергия. 2010. Т.108, №1. с. 46-50.

28.Иванов О.П. Программное обеспечение -камер для картирования радиоактивного загрязнения. Атомная энергия. 2010. Т.108, № 3. с. 164-172.

29.Волкович А.Г, Иванов О.П, Степанов В.Е., Сударкин А. Н, Уруцкоев Л.И. Получение сформированных рассеянным излучением двумерных изображений объектов как новый метод неразрушающего контроля. Заводская лаборатория (диагностика материалов) 1995, №7, с. 14-16.

30.Иванов О.П., Потапов В.Н., Степанов В.Е. Применение кодирующих апертур для наблюдения поля -излучения при использовании метода нейтронно-активационного для обнаружении мин. Тезисы докладов 3-й межд конф компьютерные методы и обратные задачи в неразрушающем контроле и диагностике NDT - 02, Москва 18-21 март 2002, с. 176-177.

31.Иванов О.П., Потапов В.Н., Степанов В.Е. Оценка характеристик системы неразрушающего контроля на основе комптоновского рассеяния (гамма-радар). Тезисы докладов 6-й межд конф компьютерные методы и обратные задачи в неразрушающем контроле и диагностике NDT -07, Москва 15-17 мая 2007 с.157.

32.Gmar M, co-ordinator, Ivanov O.P., Stepanov V.E. et al. Investigations on coded aperture imaging with compact gamma camera. Final Report INTAS Project #01-401 CEA, May 2002 - May 2004.

33.Волков В.Г., Зверков Ю.А., Иванов О.П., Лемус А.В., Семенов С.Г., Степанов В.Е., Чесноков А.В., Шиша А.Д. Ликвидация труднодоступного хранилища высокоактивных отходов РНЦ «Курчатовский институт». Атомная энергия. 2008. Т. 105. № 3. c. 154-169.

34.Иванов О.П., Степанов В.Е., Сударкин А.Н., Сударкин Н.А. Новые слабошумящие узоры кодирующих апертур с произвольными рангом и прозрачностью. Доклады Академии наук. 2008. Т. 420. № 1. c. 37-41.