Дослідження
Г. В. Шустакова (кер. групи), Е. Ю. Гордієнко, Ю. В. Фоменко
ІНФРАЧЕРВОНІ (ІЧ) ТЕПЛОВІЗІЙНІ СИСТЕМИ І МЕТОДИКИ
Наша команда має 30-річний досвід розробки тепловізійних систем і технологій. З 1992 року було розроблено 12 оригінальних моделей тепловізорів, на їх базі виготовлено понад 30 приладів для вирішення різноманітних завдань теплового аналізу. Також ми маємо значний досвід в розробці тепловізійних методик, необхідних для використання тепловізійного методу в різних областях людської діяльності, в тому числі, в науці та медицині. Основні напрямки нашої наукової діяльності сьогодні:
Розробка перетворювачів ІЧ зображення на основі надпровідників
Ми проводимо дослідження болометричних, шумових та інших властивостей різних надпровідних тонкоплівкових структур, а також механізми формування в них відгуку на електромагнітне випромінювання з метою створення на їх основі ефективних перетворювачів інфрачервоного зображення в широкому спектральному діапазоні. Принцип дії перетворювачів заснований на оригінальній ідеї управління координатної чутливістю надпровідникової болометричної структури за допомогою зовнішнього (токового, магнітного, теплового і т.д.) впливу. Метод управління координатної чутливістю ВТНП болометра експериментально реалізований з використанням лазерного скануючого променя, який формує чутливі до ІЧ випромінювання ділянки на поверхні ВТНП тонкопленочного меандру. Створений високоефективний ВТНП болометричний багатоелементний перетворювач ІЧ зображення з безелектродним зчитуванням розподілу теплового поля є альтернативою ІЧ тепловізійним системам на основі багатоелементних матриць. [1,2]
Створення різних оригінальних моделей ІЧ систем
Ми розробляємо і виготовляємо різноманітні моделі ІЧ тепловізійних систем, які здатні одночасно вирішувати як стандартні завдання тепловізійного аналізу, так і різнопланові нетипові завдання, що виникають при наукових дослідженнях (наприклад, дуже високо або низькотемпературні процеси, явища, які супроводжують нетепловое випромінювання, і т.д.). Такі завдання неможливо вирішити при використанні серійних тепловізорів, у яких приладова і програмна частини недоступні для змін і модернізації. Відмінною особливістю наших моделей є «відкрита архітектура» і модульна конструкція апаратної і програмної частин, яка дозволяє змінювати параметри і функціональні можливості відповідно до розв'язуваної специфічної задачі, об'єднувати наш прилад з іншим науковим або медичним обладнанням і т.д. [3,4]
Дослідження динаміки теплових полів
Ми проводимо дослідження розподілу і динаміки аномальних теплових полів на поверхні шкіри онкологічних пацієнтів для ранньої неінвазивної діагностики пухлини, а також для прогнозування і для поточного контролю індивідуального рівня побічних токсичних реакцій, що виникають при радіотерапії. (Договір про наукове співробітництво з Інститутом медичної радіології і онкології ім. С.П. Григор'єва НАМН України «Розробка Нових тепловізійніх методик ранньої діагностики злоякісніх новоутворень та контролю процесса лікування методом променевої терапії». - Продовження досліджень по темі інноваційного проекту НАН України «Розробка термографического комплексу для медичного використання і тепловізійних методик кількісного аналізу динаміки аномальних теплових полів людини », №0114U002775). [5,6]
Ми використовуємо метод динамічної термографії для вимірювання амплітудних і тимчасових змін надлишкових температурних полів на поверхні деталей літаків і інших виробів з композитних матеріалів з метою виявлення внутрішніх дефектів і кількісної оцінки їх параметрів (форми, розміру, глибини залягання, матеріалу і т.д.). (Продовження експериментальних досліджень по темі інноваційного проекту НАН України «Створення інфрачервоного діагностічного комплексу и методики Виявлення дефектів композитних матеріалів елементів літаків та їх обладнання», № 0116U005049). [7]
Ми досліджуємо розподілу теплових полів на поверхні шкіри пацієнтів з проблемами опорно-рухової системи для ранньої неінвазивної діагностики підліткового кифоза, виявлення остеохондрозу різних відділів хребта, неінвазивного контролю процесів відновлення після ендопротезування суглобів і т.д. (Договір про наукове співробітництво з Інститутом патології хребта та суглобів ім. Н.І.Сітенко НАМН України «Розробка методів діагностики патології хребта та суглобів»).
Ми досліджуємо динаміку температурних полів на поверхні шкіри при короткочасному кріовпливі різної тривалості і подальшому відігріванні біологічних тканин in vivo з метою розробки тепловізійної методики інтраопераційного контролю росту зони первинного некрозу тканини. (Договір про наукове співробітництво з Інститутом проблем кріобіології і кріомедицини НАН України «Розробка Нових тепловізійніх методик діагностики патологічніх станів в організмі та контролю процесів заморожування та відігрівання біологічних тканин»). [8][9]
Ми досліджуємо теплові поля на поверхні шкіри пацієнтів з ураженнями шкіри та м'яких тканин (рани, опіки, обмороження, новоутворення і т.д.) для виявлення зон некрозу, порушення крово- і лімфообігу, запалень та інших супутніх патологічних процесів. (Інноваційний проект НАН України «Розробка тепловізійного обладнання и методики контролю температурних полів шкіри людини при лікуванні патологій м'яких тканин та контролю нізькотемпературного впліву на біологічні тканини», №0121U108515). [10]