Применение ультракоротких импульсов фокусированного ультразвука для характеризации современных углеродных материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.06, кандидат физико-математических наук Петронюк, Юлия Степановна

• Петронюк, Юлия Степановна
• кандидат физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Петронюк, Юлия Степановна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ФОКУСИРОВАННЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПУЧКОВ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ СОВРЕМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Фокусирующие излучатели

1.2. Геометрическая и временная структура фокусированного пучка

1.3. Методы и режимы применения сходящихся ультразвуковых пучков для 15 изучения структуры и свойств материалов

1.3.1. Режимы акустической визуализации

1.3.2. Количественные микроакустические методы

1.4. Микроакустические методы для изучения упругой анизотропии

ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННЫЙ УГЛЕРОД. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

УГЛЕРОДА

2.1. Аллотропные формы углерода. Нано- и микроструктурированный углерод

2.2. Пиролитический углерод. Структура и методы её характеризации

2.3. Упругие свойства различных форм углерода и их взаимосвязь с его 32 структурной организацией

2.4. Моделирование и оценка упругих свойств современных углеродных 36 материалов

ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ФОКУСИРОВАННОГО УЛЬТРАКОРОТКОГО ЗВУКОВОГО ИМПУЛЬСА С ИЗОТРОПНОЙ 1 ПЛАСТИНКОЙ

3.1. Общее выражение для выходного сигнала У(х) при взаимодействии 44 ультракороткого фокусированного импульса с изотропной пластинкой

3.2. Формирование эхо-импульса (В), отраженного от передней поверхности 53 пластины

3.3. Формирование эхо-импульса, обусловленного однократным 57 распространением продольных волн в пластине (¿-сигнал)

3.4. Формирование эхо-импульса, обусловленного однократным 65 переотражением поперечных волн в пластине (Г-сигнал)

3.5. Особенности формирования ¿Г-сигнала, образованного в результате 69 конверсии акустических мод на границах раздела

3.6. Микроакустическая техника измерения объёмных упругих свойств 75 в изотропных твёрдых телах

ГЛАВА 4. НАБЛЮДЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ФОКУСИРОВАННОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИМПУЛЬСА С АНИЗОТРОПНОЙ СРЕДОЙ. ИЗУЧЕНИЕ УПРУГИХ

СВОЙСТВ ОПТИЧЕСКИ ИЗОТРОПНОГО ПИРОЛИТИЧЕСКОГО НАНОУГЛЕРОДА

4.1. Описание экспериментальной установки и образцов

4.2. Измерение упругих свойств оптически изотропного пироуглерода. 83 Разделение импульсов, связанных с распространением поперечных волн в пластине низкотемпературного пироуглерода

4.3. Расчет коэффициентов упругости и упругих модулей

4.4. Изучение объёмной микроструктуры оптически изотропного пироуглерода 91 методами акустической микроскопии. Визуализация упругих свойств материала

ГЛАВА 5. ПРИНЦИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СХОДЯЩЕГОСЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОРОТКОГО ИМПУЛЬСА С ТЕЛАМИ ОРТОТРОПНОЙ СИММЕТРИИ

5.1. Коэффициент отражения для различных компонент пространственного 96 спектра фокусированного ультразвукового пучка при взаимодействии такого пучка с ортотропной пластиной

5.2. Формирование Я-импульса, обусловленного отражением от передней 107 поверхности пластины

5.3. Формирование ¿-сигнала, обусловленного распространением 110 продольных волн

5.3.1. Х-ориентация ортотропной пластинки

5.4. Формирование Г- и ¿"-сигнала, обусловленного распространением 120 квазипоперечных и сдвиговых волн

5.4.1. Х-ориентация ортотропной пластинки

5.5. Формирование смешанных LT-, LS- и ST- эхосигналов за счет вклада 124 различных компонент пространственного спектра зондирующего пучка

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Применение ультракоротких импульсов фокусированного ультразвука для характеризации современных углеродных материалов»

Работа посвящена изучению взаимодействия коротких импульсов фокусированного ультразвука с границами раздела и плоскопараллельными объектами, развитию современных ультразвуковых измерительных методов высокого разрешения на основе такого взаимодействия и применению этих методов для изучения упругих свойств и микроструктуры одного из видов современных углеродных материалов - пиролитического наноуглерода. Общая тенденция современной науки и техники - переход к многофазным средам, системам с микро- и наноструктурной организацией, определяет всё возрастающую потребность в методах оценки структуры и измерения свойств таких материалов. Среди этих методов существенную роль играют ультразвуковые методы измерения упругих и вязких свойств, т.к. для многих композитов, многофазных и градиентных материалов именно их механические свойства и структура являются ключевым фактором, определяющим возможное применение и высокие потребительские качества.

Традиционные ультразвуковые методы [1] основываются на использовании плоских пучков и применяются для изучения однородных образцов. Для изучения объектов с неоднородной внутренней структурой или распределенными свойствами становится необходимым измерять локальные значения упругих характеристик. Применение фокусированных высокочастотных ультразвуковых пучков обеспечивает такую возможность: фокусированное излучение взаимодействует с объектом внутри фокальной области, размеры которой варьируются в диапазоне 10-100 мкм в зависимости от частоты 50-400 МГц. Фокусированные ультразвуковые пучки используются в акустической микроскопии для визуализации микроструктуры и измерения локальных упругих параметров материала. Классические микроакустические методы основываются на использовании гармонического излучения и короткофокусных акустических линз, при этом измеряются поверхностные упругие свойства (т.н. У(г)-методы), осуществляется визуализация микроструктуры поверхности или тонкого приповерхностного слоя [2-6]. Использование гармонического излучения не позволяет разделять сигналы от внутренних деталей объекта, что сразу ограничивает возможности метода.

Для создания методов измерения объёмных локальных упругих свойств и визуализации внутренней микроструктуры объектов было предложено перейти от гармонического зондирующего сигнала к коротким высокочастотным фокусированным импульсам [7]. При взаимодействии такого излучения с внутреними микронеоднородностями среды возникает эхо-сигнал, представляющий собой серию импульсов, возникающих при отражении зондирующего импульса от внутренних границ и различающихся по времени задержки. Измерение временных интервалов между эхо-импульсами от передней и задней поверхности даёт возможность определить скорости объёмных акустических волн в материале. В формирование отдельных импульсов в эхо-сигнале даёт вклад распространение через образец как продольных, так и поперечных волн. Применение фокусированного излучения обеспечивает локальность измерений.

Высокая рабочая частота определяет высокое латеральное разрешение. Малая длительность зондирующего импульса обеспечивает высокое разрешение по глубине. Применение акустических объективов с малой угловой апертурой обеспечивает достаточную длину фокальной области и эффективное проникновение фокусированного ультразвукового излучения в объём образца. В рамках метода всё еще остаётся ряд нерешённых вопросов. Остаются неизученными механизмы формирования структуры регистрируемого эхо-сигнала: чем обусловлено наличие или отсутствие отдельных эхо-импульсов; чем определяются временные интервалы между эхо-импульсами; какая существует взаимосвязь между структурой эхо-сигнала и свойствами наблюдаемого объекта, какова форма отдельных эхо-импульсов. Именно эти вопросы анализируются в данной работе. Результаты анализа являются теоретическим фундаментом для ультразвуковых методов измерения локальных объёмных упругих свойств. В работе методы используются для изучения свойств и микроструктуры одного из современных углеродных материалов.

Углеродные материалы в настоящее время вызывают особый интерес - на основе углерода впервые было показано существование таких молекулярных кластеров, как фуллерены и нанотрубы; углеродные волокна, ленты, нити участвуют в производстве современных композитов, существуют различные типы технического углерода и т.д. В работе изучается микроструктура и свойства пиролитического наноуглерода, получаемого в результате пиролиза природных углеводородов. Считается, что структура пиролитического наноуглерода состоит из атомных слоев графита и графитоподобных частиц, которые по своей природе являются высоко анизотропными, но благодаря субмикронному размеру этих частиц и их взаимной разориентации, пиролитический наноуглерод в целом обладает изотропными свойствами. Интерес к этому материалу обусловлен уникальным сочетанием его механических свойств - упругих пластических, усталостных, прочностных и трибологических, а также химической инертностью и технологичностью, что делает его привлекательным для применения в медицинском протезировании, в качестве материала для искусственных клапанов сердца [8,9]. Свойства материала тесно связаны с режимом его приготовления и сильно варьируются по объёму. Традиционно, диагностика качества и оценка анизотропии этого материала проводится оптическими поляризационными методами, слабо связанными с механическими свойствами материала. В работе развиваются микроакустические методы, которые позволяют измерять локальные упругие характеристики и оценивать упругую анизотропию, визуализировать внутреннюю структуру и микродефекты.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы.

Заключение диссертации по теме «Акустика», Петронюк, Юлия Степановна

Основные результаты могут быть сформулированы следующим образом.

1. Экспериментально и теоретически показано, что при взаимодействии короткого импульса фокусированного ультразвука с плоскопараллельным объектом сигнал, регистрируемый фокусирующей системой, состоит из разделенных во времени эхо-импульсов, обусловленных отражением от передней и задней поверхности образца и распространением в образце различных типов упругих волн. Временные интервалы между отдельными импульсами определяются временем распространения через образец фазы упругих волн, и могут быть использованы для измерения локальных значений объёмных упругих характеристик с оцениваемой степенью точности.

2. Методом стационарной фазы исследовано поведение выходного сигнала V(z,t), регистрируемого в результате взаимодействия короткого фокусированного ультразвукового импульса малой угловой апертуры с плоскопараллельным объектом. Анализ показывает, что формирование отдельных эхо-импульсов связано с наличием точек стационарности у фазы этих сигналов, что означает формирование точек схода распространяющихся в образце лучей на его задней поверхности. Количество лучей, участвующих в формировании точки схода, определяет величину и форму импульса, т.е. тип возникающей стационарной точки.

3. Показано, что в случае изотропного материала существует только три типа формы импульса — совпадающая с формой зондирующего импульса F0(/), интегральная G{t) и особая G\(t). В зависимости от положения акустической линзы относительно объекта эти формы переходят одна в другую. В случае анизотропного материала количество парциальных эхо-сигналов и их формы определяются также симметрией упругих свойств изучаемой среды.

4. Получено теоретическое обоснование использования длиннофокусных ультразвуковых пучков для измерения локальных значений фазовых скоростей упругих волн в плоскопараллельных образцах. Даются неравенства, определяющие возможные величины угловых апертур зондирующего пучка, для которых можно измерять скорости звука в материале пластины. Показано, что для большинства изучаемых материалов, со средни-ми скоростями продольного и поперечного звука (сь~ 4-6 км/с, с-г-2-3 км/с), угловая апертура 2вт зондирующего пучка должна иметь значения 20-30°.

5. Показано, что сигнал, отраженный от передней поверхности пластины -5-импульс, формируется при любом положении акустической линзы. Максимальная величина ^-сигнала возникает при фокусировании падающих из жидкости лучей на передней поверхности; форма импульса при этом совпадает с формой зондирующего сигнала. Смещение линзы из фокального положения приводит к тому, что вклады параксиальных и краевых компонент пучка разделяются - происходит расщепление импульса на два сигнала с переходом к интегральной форме (7(0 для них.

6. Показано, что при отражении компонент пучка от задней поверхности пластины формируются ¿-, ЬТ- и Г-импульсы, обусловленные однократным переотражением продольных (¿) и поперечных (7) волн в образце. Максимальная величина ¿-сигнала достигается, когда параксиальные компоненты падающего пучка образуют фокус продольных волн на задней поверхности. В этом положении линзы происходит переход от интегральной (7(/) формы импульса к особой Сп(/). ЬТ и Т эхо-импульсы образуются внутри ограниченного интервала смещений линзы по направлению к образцу. Форма ЬТ и Т импульсов, как правило, является особой См(/).

7. Для анизотропных сред увеличивается число парциальных эхо-импульсов за счет расщепления двух ветвей поперечных мод и распространения через образец двух типов поперечных волн.

8. Показано, что для анизотропного образца условия возникновения стационарных точек в фазе отраженных эхо-сигналов, т.е. условия наблюдения отдельных импульсов, определяются групповыми скоростями, тогда как временные интервалы между импульсами задаются фазовыми скоростями соответствующих упругих мод.

9. Для двух ориентации трансверсально изотропного пироуглерода, взятого в качестве простейшего анизотропного материала изучена динамика изменения структуры выходного сигнала в зависимости от положения акустической линзы относительно образца.

На примере различия в формирования ¿ сигнала для указанных ориентаций образца показывается принципиальное значение топологии поверхности медленности. Для высокосимметричной ориентации вдоль оси С„ формирование максимума сигнала связано со стационарными точками, обусловленными пересечением каустики с задней поверхностью образца. Для низкосимметричной ориентации поперек оси С„ стационарные точки, определяющие формирование ¿-сигнала, обусловлены точками схода отдельных лучей.

На примере формирования эхо-импульсов с участием поперечных волн для двух ориентаций образца показывается, что при ориентации образца вдоль С» на эхограмме существует единственный набор ¿Г и Г импульсов. Показано, что при поперечной ориентации образца разные компоненты углового спектра пучка возбуждают в образце две поперечные волны и обеспечивают эффективное расщепление ¿Г и Г сигналов.

10. Разработана микроакустическая техника для диагностики упругих свойств и объемной микроструктуры слабо анизотропных сред. Она эффективно использована для определения упругих свойств пиролитического наноуглерода. Предложена классификация оптически изотропного пиролитического наноуглерода по его упругим свойствам. Для двух модификаций впервые измерены скорости продольного и поперечного звука и определены полные наборы упругих постоянных. Методами В- и С-сканирования было показано наличие объёмной текстуры, которая может быть источником упругой анизотропии.

11. Предложены простые механические модели позволяющие установить взаимосвязь между молекулярной структурой и упругими свойствами углеродных материалов, оценивать их микро- и наноструктуру.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе теоретически изучено взаимодействие коротких импульсов фокусированного ультразвука с изотропными и анизотропными пластинами и проанализировано формирование выходного сигнала длиннофокусной фокусирующей ультразвуковой системы, возникающего в результате такого взаимодействия. На основе проведенного анализа обоснована методика измерения локальных объемных акустических и упругих свойств материалов с помощью импульсного фокусированного ультразвука. Эффективность методики была проверена экспериментально. С помощью развитой техники впервые были систематически исследованы упругие свойства и изучена микроструктура одного из видов современных углеродных материалов - пиролитического наноуглерода. На основе исследований была развита методика неразрушающей оценки материала, используемая для неразрушающего контроля в биомедицинских приложениях пиролитического наноуглерода в качестве материала для кардиопротезирования.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Петронюк, Юлия Степановна, 2005 год

1. Труэлл Р., Эльбаум Ч., Чик Б. Ультразвуковые методы в физике твердого тела. М.: Мир, 1972.

2. Lemons, R. A. and Quate, С. F., Acoustic Microscopy, in Physical Acoustics, Mason, W. P. and Thurston, R. N. Academic Press., London, 1979, pp. 1-92.

3. Березина С.И., Лямов B.E., Солодов И.Ю. "Вестник МГУ, Сер. Физика-астрономия", 1977, т.18, №1, стр.3-18.

4. Briggs, A., Acoustic Microscopy Clarendon Press, Oxford, 1992.

5. Gilmore, R. S., Industrial Ultrasonic Imaging Microscopy, in Physical Acoustics, Thurston, R. N., Pierce, A. D., and Papadakis, E. Academic Press, New York, 1999, pp. 275-346.

6. Bocros J.C., Chem. and phys. of carbon, 1969, v.5, p.62.

7. Волков T.M. Углеродный материал для искусственных клапанов сердца. М:Наука, 1962.

8. Папулис А. Теория систем и преобразований в оптике. М., Мир, 1971.

9. Yamanaka, К., Surface acoustic wave measurement using an impulse converging beam. Journal of Applied Physics, 1983. v.54, pp. 4323-4329.

10. Кайно Г., Акустические волны: Устройства визуализация и аналоговая обработка сигналов. Москва, Изд-во «МИР», 1990.

11. Hadimioglu В., Quate C.F. Water acoustic microscopy at suboptical wavelength. Applied Physics Letters, 1983, v.43, pp.1006-1007.

12. Weglein, R.D., A model for predicting acoustic material signature. Applied Physics Letters, 1979. v.34 (3), pp. 179-181.

13. Parmon, W. and H.L. Bertoni, Ray interpretation of the material signature in the acoustic microscope. Electronics Letters, 1979. v. 15 (12) pp. 684-686.

14. Briggs A. An introduction to scanning acoustic microscopy. Microscopy Handbooks-12, Alden Press, Oxford, 1985.

15. Quate C.F., Atalar A., and Wickramasinghe H. K., Acoustic microscope with mechanical scanning -a review, Proc. IEEE, 1979, v. 67 (8), pp. 1092-1113.

16. Atalar, A. and Hoppe, M., High-performance acoustic microscope, Rev. Sci. Instr, 1986. v.57 (10), pp.2568-2576.

17. Lemons, R.A. and Quate, C.F. Integrated circuits as viewed with an acoustic microscope. Appl.Phys.Lett., 1974, v.25 pp.251-253.

18. Lemons, R.A. and Quate, C.F. Acoustic microscope scanning version. Appl.Phys.Lett., 1974, v.24 (2), pp.163-165.

19. Wilson, T. and Sheppard, C., Theory and Practice of Scanning Confocal Microscopy, Academic Press, London, 1984.

20. Bond W.L., Cutler C.C., Lemons R.A., Quate, C. F. Dark-field and stereo viewing with the acoustic microscope. Appl.Phys.Lett., 1975, v.27 (5), pp.270-272.

21. Tucker P.A., Wilson R.G. Acoustic microscopy of polymers. J.Polym.Sci., 1980. v. 18, pp.97-103.

22. Weaver, J.M. R., Somekh M.G., and Briggs, A.D., Peck S.D., Illett C. Application of the scanning reflection acoustic microscope to the study of materials science, IEEE Trans. Sonics.Ultrason. 1985, v.Su-32 (2), pp. 302-312.

23. Sinton, A.M., Briggs, G. and Tsukahara, Y., Time-resolved acoustic microscopy of polymer-coatings, in Acoustical Imaging, Kushibiki, J. Plenum Press, New York, 1989, pp. 87-95.

24. Levin, V.M., Blank, V.D., Prokhorov, V.M., Soifer, J.M., and Kobelev, N.P., Elastic properties of solid C6o: measurements and relationship with nanostructure, J. Phys. Chem. Sol., 2000, v.61 (7), pp. 1017-1024.

25. Hirsekorn S. and Pangraz S., Materials characterization with the acoustic microscope. Applied Physics Letters, 1994. v. 64 (13), pp. 1632-1634.

26. Kushibiki J., Ohkubo A., and Chubachi N., Anisotropy detection in sapphire by acoustic microscope using line-focus beam, Electron. Lett., 1981. v. 17 (15), pp.534-536.

27. Li W. and Achenbach J.D., Determination of elastic constants by time-resolved line-focus acoustic microscopy, IEEE Transactions On Ultrasonics Ferroelectrics and Frequency Control, 1997. v.44 (3), pp.681-687.

28. Lawrence C.W., Briggs G.A.D., Scruby C.B., and Davies J.R.R., Acoustic microscopy of ceramic-fiber composites. V.l-3, J. Mater. Sci., 1993. v.28 (13), pp.3635-3660.

29. Wang L., Rokhlin S. Time-Resolved Line Focus Acoustic Microscopy of Layered Anisotropic Media: Application to Composites. IEEE Trans.Ultrason., Ferroel. and Freq. Cont., 2002. v.49 (9), p. 1231.

30. Zhang Q., Levin V.M., Liu S. et al, Preliminary study on morphology of in-situ hybrid composites by using acoustic microscopy, Progress in natural science, v.ll Suppl, 2001, Taylor & Francis, London and Washington, Science in China Press, pp. 160-164.

31. Weglein, R.D., Integrated-circuit inspection via Acoustic microscopy, IEEE Trans. Son. Ultrason., 1983. v. 30(1), pp.40-42.

32. Crean, G.M., Flannery, C.M., and Mathuna, S.C., Acoustic Microscopy Analysis of Microelectronic Interconnection and Packing Technologies, in Advanced in Acoustic Microscopy, Briggs, A. Plenum Press, New York, 1995, pp. 1-48.

33. Moore, T.M., C-Mode Acoustic Microscopy Applied to Integrated-Circuit Package Inspection, SolidState Electron., 1992. v.35 (3), pp.411-421.

34. Pfannschmidt, G., Characterization of electronic components in acoustic microscopy, in Advances in Acoustic Microscopy, Briggs, A. and Arnold, W. Plenum Press, New York, 1996, pp. 1-38.

35. Barton, J., Compagno, Т., and Barrett, J., Scanning acoustic mycroscopy studies of microelectronic packging, in Acoustical Imaging, Halliwell and Wells Kluwer Academic, New York, 2000.

36. Hildebrand J.A., Rugar D., Johnston R.N. R.N, Quate C.F. Acoustic microscopy of living cells.//Biophysics, 1981. v.78, №3, pp.165-1660.

37. Foster F.S., Pavlin C.J., Lockwood G.R., et al. Principles and application of ultrasound backscatter microscopy. IEEE Trans. UFFC, 1993, v.40, pp. 608-616.

38. Денисова Л.А., Маев Р.Г., Денисов-Никольский Ю.И., Матвейчук И.В., Денисов А.А. Основы применения акустической миикроскопии в медико-биологических исследованиях. Учебное пособие. Москва, 2002, 64 стр.

39. Tsai C.S., Wang S.K., Lee С.С. Visualization of solids material joints using a transmission type scanning microscope. Appl.Phys.Lett., 1977, v.31, №5, pp.317-320.

40. Sinclair D.A., Smith I.R., Bennet S.D. Elastic constants measurements with a digital acoustic microscope. IEEE Trans.Sonics Ultrason., v.Su-31, №4, 1984.

41. Ениколопов H.C., Колосов O.B., Лагутенковва Е.Ю., Маев Р.Г., Новиков Д.Д. Изучение гетерогенности полимерных смесей методом сканирующей акустической микроскопии. Докл.АН СССР, 1987, т.292, №6, с.1418-1422.

42. Wickramasinghe, Н.К., Hall М. Phase imaging with the scanning acoustic microscope. Ellectron Lett., 1976. v.12, №24, pp.637-638.

43. Grill, W., Hillmann, K., Wurtz, K. U., and Wesner, J., Scanning ultrasonic microscopy with phase contrast, in Advances in Acoustic Microscopy, Briggs, A. and Arnold, W. Plenum Press, New York, 1996, pp. 167-218.

44. Wickramasinghe, H. K. Scanning acoustic microscopy. A review. J.Microscopy., 1983, v.129, №1, pp.63-73.

45. Smith I.R., Wickramasinghe, H. K. Differential phase contrast in the acoustic microscope. Ellectron Lett., 1982, v. 18, pp.92-94.

46. Nikoonahad M. Recent advances in high resolution acoustic microscopy. Contemp. Phys., 1984, v.25, (2), pp.129-158.

47. Poirier M., Castonguay M., Neron C., Cheeke J.D.N. Nonplanar surface characterization by acoustic microscopy. J.Appl.Phys. 1984, v.55 (1), pp.89-93.

48. Kompfner R., Lemons R.A. Nonlinear acoustic microscopy. Appl.Phys.Lett., 1976, v.28 (6), pp.295297.

49. Yeach C.C., Chodorov M., Cutler C.C. Nonlinear acoustic off-axis imaging. J.Appl.Phys., 1980, v.51 (9), pp.4631-4637.

50. Tan M.R.,Ransom H.L., Cutler C.C., Chodorov M. Oblique off-specular, linear and nonlinear observation with a scanning micron wavelength acoustic microscope. J.Appl.Phys., 1985, v.57 (11), pp.4931-4935.

51. Gilmore R.S., Tam K.C., Young J.D., Howard D.R. Acoustic microscopy from 10 to 100 MHz for industrial applications. Phil.Trans.Royal Soc.Lond., 1986, v. A320, pp.215-235.

52. Aymerich F., Meili S. Ultrasonic evaluation of matrix damage in impacted composite laminates. Composites: Part B, 2000, v.31, pp. 1-6.

53. Berson M., VaillantL., PatatF., PourcelotL. High-resolution real-time ultrasonic scanner. Ultrasound in Med. Biol., 1992, v.l8,471-478.

54. Bronson N.R. Development of a simple B-scan ultrasonoscope. Trans. Amer. Ophtalmol.Soc.,1972, v.70, pp. 365-408.

55. Petronyuk Yu.S., Levin V.M., Zygan V.N., Microacoustical NDE of pyrocarbon materials for cardiovascular prosthetic application, Annals of transplantation, 2004, v.9 (la) Suppl., pp.113-115.

56. Berezina, S., Blank, V., Levin, V., and Prokhorov, V., Observation of ultrasound velocity gradient in fullerene ceramics by acoustic microscopy, Ultrasonics 2000. v.38 (1-8), 327-330.

57. Xiang, D., Hsu, N.N. and Blessing, G.V., The design, construction and application of a large-aperture lens-less line-focus PVDF transducer, Ultrasonics, 1996. v.34 (6), pp. 641-647.

58. Matikas T. Quantitative short-pulse acoustic microscopy and applications to materials characterization. Microsc.Microanal., 2000. v. 6, pp. 59-67.

59. Kundu T. Thin film characterization by acoustic microscopy. Integrated Ferroelectrics, 1997. v. 15 (1-4), pp.3 09-316.

60. Achenbach J. D., Kim J.O. and Lee Y.C. Measuring thin-films elastic constant by line-focus acoustic microscope, in Advances in Acoustic microscopy, A.Briggs, Editor. 1995, Plenum Press: New-York, pp. 153-208.

61. Manghnani M.H., Tkachev S., Zinin P.V., Zhang X., Brazhkin V.V., Lyapin A.G. and Trojan I.A., Elastic properties of superhard amorphous carbon pressure- synthesized from C60 by surface Brillouin scattering, Phys. Rev. B, 2001. 6412 (12), p.121403.

62. Parmon W. and Bertoni H. L., Ray interpretation of the material signature in the acoustic microscope, Electronics Letters, 1979. v.15 (12), 684-686.

63. Колосов O.B., Левин B.M., Маев Р.Г. и др. Акустическая микроскопия коллагеновых тканей. В кн. «Медицинская биомеханика». 1986, т.1, с.200-205.

64. Maev R.G., Levin V.M., Basic principles of output signal in transmission acoustic microscopy. Trans.Royal Microscopy Soc. MICRO 90. v.l, pp. 107-110.

65. Kolosov O.V., Levin V.M., Maev R.G. et al. Investigation of viscoelastic properties of biopolymer using transmission acoustic microscopy. Proc.Int.Sym. on new method and instruction in boil, and med. M.1987. pp.141-146.

66. Колосов О.В., Мациев Л.Ф. Измерение параметров микроструктуры полимерных композиционных материалов с помощью трансмиссионного акустического микроскопа. Деп.ВИНИТИ от 27.08.88 №5955-В88. М.1988, 10 с.

67. Daft C.M.W., Briggs G.A.D., and Obrien W.D., Frequency-Dependence of Tissue Attenuation Measured By Acoustic Microscopy, Journal of the Acoustical Society of America, 1989. v.85 (5), pp.2194-2201.

68. Weaver J.M. R., Daft C.M.W. and Briggs G.A.D., A quantitative acoustic microscope with multiple detection modes, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelect. Freq. Contr., 1989. v.36 (5), pp.554-560.

69. Zhang J., Baboux J.C., and Guy P., PVDF large aperture spherical transducer in the transient mode, in Proceedings of IEEE 1994 Ultrasonic Symposium, McAvoy, B. R., Levy, M., and Scheider, S. C. IEEE Press, New York, 1994, pp. 517-520.

70. Levin V.M., Petroniuk J.S. Wang L., Hu J., Zhang Q., Elastic properties and microstructure of metallic glasses Pd39NiioCui0P2i studied by microacoustical technique. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 754 © 2003 Materials Research Society.

71. Liu S., Guo E., Levin V.M., and Petronvuk Y.S., Acoustic Imaging of microstructures of carbon fiber-reinforced polymer composite laminates. Proc. MRS Fall Meeting, 2001, Boston, USA.

72. Wooh S.-C., Weil C., A high-fidelity ultrasonic pulse-echo scheme for detecting delaminations in composite laminates. Composites: Part B, 1999, v.30, pp.433-441.

73. Grill W., Hillmann, K., Kim T.J., Lenkeit O., Ndop J., Schubert M. Scanning acoustic microscopy with vector contrast. Physica B, 1999, v.263-264, pp.553-558.

74. Rokhlin S.I. and Wang W., Double through-transmission bulk wave method for ultrasonic phase velocity measurement and determination of elastic constants of composite materials, J. Acoust. Soc. Amer., 1992. v. 91, pp. 3303-3312.

75. Parthasarathi S., Tittmann B.R. and Ianno R. J., Quantitative acoustic microscopy for characterization of the interface strength of diamond-like carbon thin films, Thin Solid Films 1997. v.300 (1-2), 42-50.

76. V.D. Blank, V.M. Levin, V.M. Prokhorov, S.G. Buga, G.A. Dubitsky, N.R. Serebryanaya. Упругие свойства ультратвердых фуллеритов JETP, 1998. v.87, № 4.

77. Физические величины, под ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мелихова, М., Энергоатомиздат, 1991.

78. Сладков A.M. Карбин третья форма углерода, М.: Наука 2003. с. 151

79. Kroto H.W., Heath J.R., O'Brien S.C., Curl R.F., Smalley R.E. C60: Buckminsterfullerene. Nature, 1985. v.318, p.162.

80. O'Keeffe M. Nature, 1991, v.352, p.674.

81. Rao A.M., Zhou P., Wang K.A., Science, 1993, v.259, p.955.

82. Iij'ima S. Helical microtubules of graphitic carbon. Nature, London, 1991, 354(6348), p.56-58.

83. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Eklund P. Science of fullerenes and carbon nanotubes. Academic press, San Diego, CA, 1996.

84. Iijima S., Growth of carbon nanotubes. Materials Science and Engineering B-Solid State Materials for Advanced Technology, 1993. v.19 (1-2), pp.172-180.

85. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G. and Saito R. Physics of carbon nanotubes. Carbon. 1995. v.33, №7, pp.883-891.

86. Blank V.D„ Buga S.G., Popov M.Yu., Davydov V.A., Agafonov V., Ceolin R., Szwarc H., Rassat A., Fabre C. Fullerene C6o under the influence of high pressure together with high shear stresses: how to scratch diamond. New J. Chem., 1995, v. 19, pp.253 262.

87. Fitzer E. Carbon fibers and their composites. Springer-Verlang, Berlin, 1986.

88. Cabioc'h Th., Camelio A,S., Henrard L., Lambin Ph. Optical transmittance spectroscopy of concentric-shell fullerenes layers produced by carbon ion implantation. Eur. Phys. J. B, 2000, v. 18, pp.535-540.

89. Ugarte D. Onion-like graphite particles. Carbon, 1995, v.33, №7, pp.989-993.

90. Balaban A.T. On a 3-connected carbon net (infinite tridimentional latticc of sp2-hybridized carbon atoms) and congeneric systems. Revue Roumaine de Chimie, 1988, v.33, №4, pp.359-362.

91. Теснер П.А., Кинетика образования пироуглерода., М., 1979, 132с.

92. Велик Р.В. Исследования в области технологий производства изделий из пирографита. Инв. № ГИПХ 1440, 1968,59с.

93. Bocros J.C. Chemistry and physics of carbon, v. 5, NY., 1969, pp. 103-172.

94. Moore A.W. Chemistry and physics of carbon, 1973, v.l 1, pp. 1-68.

95. Bocros J.C. Chemistry and physics of carbon, 1973, v.9, pp.5-119.

96. Parker W.G. и Wolfhard H.G., J.Chem.Soc., 1950, p.2038.

97. Oberlin A. Pyrocarbons -review. Carbon, 2002, v.40, pp.7-24.

98. Татаринов В.Ф., Стаховская B.O. Аналитический обзор: углеситаллы. М.: 1987, 49с.

99. Волков Т.М. и д.р. Углеродный материал для искусственного клапана сердца. 1962,20с.

100. Oberlin A. Chemistry and physics of carbon, v. 22, NY., pp. 1-143.

101. Ergun S. Optical study of carbon Chemistry and physics of carbon, 1968. v. 3, NY., pp. 47-119.

102. Blackslee O.L. Elastic constants of compression-annealed pyrolytic graphite. J.Appl.Phys., 1970. v.41 (8), pp. 3373-3382.

103. Blank V.D., Levin V.M., Prokhorov V.M., Buga S.G., Dubitskii G.A., Serebiyanaya N.R. Elastic properties of ultrahard fullerites. J.Exp. Theor.Phys. (JETPh), 1998. v.87, pp.741-746.

104. Burchell T.D. Carbon materials for Advanced Technologies. Pergamon, 1999.

105. Levin V.M., Petronyuk Yu.S. Ponomareva I.V. Modeling mechanical properties of carbon molecular clusters and carbon nanostructural materials. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol.740 © 2003 Materials Research Society

106. R.S.Ruoff, and A.L.Ruoff, Nature, 350 (1991) 663.

107. Brenner D.V. The art and science of an analytic Potential. Phys.stat.sol.(b), 2000, v.217, p.23.

108. Chemozatonskii L.A., Serebiyanaya N.R., Marvin B.N. Chem.Phys.Lett., 2000. v.316, pp. 199-204.

109. Serebiyanaya N.R., Chemozatonskii L.A. Sol. St.Commun., 2000. v.l 14, pp.537-541.

110. Nunez-Regueiro M., Marcques L., Hodeau J.-L., Bethoux O. and Perroux M. Phys.Rev.Lett., 1995. v.74, pp. 278.

111. Burgos E„ Halac E., Weht R., et al. Phys.Rev.Lett., 2000, v.85, №11, pp. 2328-2331.

112. Okada S., Saito S. and Oshiyama A., Phys.Rev.Lett., 1999, v.83, № 10.

113. Davydov V.A., Kashevarova L.S., Revin O.G., Agofonov V., Dubois P., Ceolin R. and Szwarc H. Mol.Mat., 1996. v.7,p. 285.

114. Бреховских Jl.M. Акустика слоистых сред. М: Наука, 1973.

115. Weil H. Ausbreitung electromagnetisher Wellen über einen ebenen Leiter. Ann.Phys. 1919. B.60 S 481-500.

116. Татаринов В.Ф, Стаховская B.O. Аналитический обзор: углеситаллы. М.: -1987, 49с.

117. Пирографит изотропный медицинского назначения (ПГИ-М). Технические условия. М.: -1992, 24с.

118. Волков Т.М. и д.р. Углеродный материал для искусственного клапана сердца. 1962, 20с.

119. Atalar, A., An angular-spectrum approach to contrast in reflection acoustic microscopy. Journal of Applied Physics, 1978. v.49 (10), pp. 5130-5139.

120. Bertoni, H.L. and M.G. Somekh, Ray-optical analysis of spherical focusing transducers for acoustic microscopy, in IEEE 1985 Ultrasonics Symposium Proceedings, B.R. McAvoy, Editor. 1985, IEEE Press.: New York. p. 715-719.

121. Левин B.M., Лобкис О.И., Маев Р.Г. Исследование пространственной структуры акустических полей сферическим фокусирующим преобразователем. Акустический журнал, 1990. т.36, вып. 4, стр.696-702.

122. Bertoni H.L. Ray optical evaluation of V(z) in the reflection acoustic microscope, IEEE Trans. Sonic & Ultrasonic, 1984. SU-31(2), pp.105-116.

123. Sheppard C.J.R., Wilson Т. Effects of high angles of convergence on V(z) in scanning acoustic microscope, Appl.Phys.Lett., 1981. v.38 (11), pp. 858-859.

124. Най Дж. Физические свойства кристаллов,. М.-1960, Ин.лит-ра, 385с.

125. IO.C. Петронюк. В.М. Левин, Наблюдение анизотропии в оптически изотропном пиролитическом наноуглероде микроакустическими методами. Кристаллография, 2005, т.50, №3, с. 544-549.

126. Yu.S. Petronyuk. V.M. Levin, V.N. Zygan, Microacoustical NDE of pyrocarbon materials for cardiovascular prosthetic application, Annals of transplantation (Sappl.), 2004, v.9, №la, pp.113115.