Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный технический

университет»

Кафедра БиМАиС

УТВЕРЖДАЮ

Ректор ФГБОУ ВПО «ДГТУ»,

прдфе*

Щ/

Т.А. Исмаилов 2014 г.

ПРОГРАММА

вступительного экзамена в аспирантуру направлению 12.06.01 - «Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии»

Одобрена на заседании кафедры БиМАиС (протокол № 7 от 20 февраля 2014 г.) Заведующий кафедрой БиМАиС д.т.н., профессор^ ^ L OiyC C t t -Сс\ Магомедов Д.А.

Махачкала - 1. Фотоника 1.1.Фотоника и фотонные приборы Особенности полупроводниковой оптоэлектроники. Классификация приборов полупроводниковой оптической электроники. Их роль в современной науке и технике.

Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом. Полупроводники и гетероструктуры. Газовые, твердотельные и жидкостные лазеры. Светодиоды и полупроводниковые лазеры. Фоторезисторы и фотодиоды. Солнечные фотопреобразователи и фототранзисторы. Фотонные кристаллы. Голография.

Интегральная оптика.

1.2. Применение фотонных, лазерных приборов в медико-биологических исследованиях.

Оптика биотканей, флуоресцентная спектроскопия, лазерная спектроскопия.

Волоконная оптика. Лазерная макро- и микро-диагностика. Механизмы воздействия лазеров на биосистемы. Фотодинамическая терапия и ее применение в клинической медицине, лазерные технологии в хирургии.

2. Технология приборостроения 2.1.Производственный и технологический процессы в приборостроении и качество приборов.

Основные понятия и определения: производственный процесс, технологический процесс, изделие, деталь, заготовка, качество изделий и его характеристики.

Технологическая подготовка производства приборов. Типы производств и их основные характеристики. Точность в технологии приборостроения и методы ее достижения.

Типовые операции регулировки приборов. Статическая и динамическая балансировка узлов приборов.

2.2. Проектирование технологических процессов изготовления деталей приборов и их сборки.

Классификация технологических процессов и исходные данные для их проектирования. Технологическая документация, ее основные разновидности и назначение.

2.3. Роль испытаний и контроля в жизненном цикле приборов и аппаратуры.

Планирование испытаний. Испытания приборов на механические воздействия.

Испытания приборов на воздействие акустического шума. Электрические испытания.

Специальные виды испытаний. Испытания на биологические, химические воздействия.

Испытания на ионизирующие и электромагнитные излучения.

3. Оптоэлектронные приборы и системы 3.1. Теория оптоэлектроники.

Классификация оптико-электронных приборов и систем. Основные законы теплового (инфракрасного) излучения, и их практическое применение. Влияние атмосферы на распространение оптического излучения применительно к оптико электронным приборам и системам. Элементы общей теории оптической фильтрации.

Системы наведения и самонаведения. Лазерные дальномеры. ОЭС астроориентации и навигации. Приборы ночного видения (ПНВ).

3.2. Применение оптоэлектронных приборов и систем в медико-биологической практике.

Оптические приборы для исследования природных ресурсов. Голографические приборы. Приборы тепловидения. Приборы электронной и физической оптики.

Телевизионная, инфракрасная и лазерная медицинская техника. Методы и техника клинической термографии. Электронная микроскопия. Оптоэлектронные средства для инвалидов по зрению. Устройства для ориентации. Приборы для компенсации слабовидения.

4. Биотехнические системы и технологии 4.1. Биологические системы как объект исследования.

Классификация систем. Способы описания систем. Основные функциональные характеристики сложных систем.

Рассмотрение организма с позиции системного анализа. Функциональные системы организма и особенности их как объектов медико-биологических исследований.

Проблемы анализа и синтеза биотехнических систем. Источники и происхождение биологических сигналов. Средства управления состоянием организма.

4.2. Теория биотехнических систем.

Определение, свойства биотехнических систем. Системный подход при сопряжении элементов живой и неживой природы. Метод поэтапного моделирования.

Биотехнические измерительно - вычислительные системы медицинского назначения, мониторные исследования, системы лечебно-терапевтического назначения;

биотехнические системы управления состоянием и поведением живого организма.

4.3. Методы диагностических исследований и измерительные преобразователи.

Роль измерения в медико-биологической практике; источники погрешностей;

методы диагностических исследований; пассивные методы, исследования механических, электрических, магнитные свойств организмов и тканей, биоэлектричесих потенциалов;

методы регистрации полей (фотометрические, биологическая интроскопия);

аналитически исследования.

Электродные системы (ЭС) регистрации биопотенциалов; измерительные преобразователи (ИП) для регистраций проявлений жизнедеятельности организма:

механических, электрических, тепловых, оптических, магнитных, биохимических, и др.;

физические явления, используемые в ИП; тензорезисторные, емкостные и пьезоэлектрические ИП механических параметров; терморезисторные, транзисторные ИП для теплофизических процессов; фотоэлектрические ИП; ИП для биологической интроскопии (в том числе и ультразвуковые); биосенсоры; схемы согласования первичных ИП и Э с техническими средствами регистрации и измерения; основные метрологические характеристики ИП.

4.4. Методы обработки биомедицинских сигналов и данных.

Классификация, источники и характеристики сигналов и данных. Общая характеристика и модели экспериментальных данных и сигналов, числовых массивов, изображений. Обработка и анализ сигналов. Амплитудный и частотный анализ;

корреляционный и спектральный анализ сигналов. Задачи идентификации и распознавания образа. Статистические методы анализа данных. Основы анализа биомедицинских изображений: типы изображений и способы их описания; методы предварительной обработки; фильтрация; алгоритмы измерения параметров изображений.

4.5.Методы и системы оптимизации сложных объектов медико-биологических исследований.

Проблемы оптимизации медико-биологических исследований. Сложные системы.

Задачи системного анализа. Принципы самоорганизации. Организация эксперимента.

Анализ и обработка результатов. Математические модели процессов и систем.

Оптимальная фильтрация. Применение методов моделирования в медицинских исследованиях и при проектировании медицинской техники. Имитационные модели процессов и систем, критерии оценки и прогнозирования состояния объекта;

информационно - аналитические базы данных; подсистемы принятия решений и выработки оптимальных управляющих воздействий.

1. Игнатов А.Н. Оптоэлектроника и нанофотоника : учебное пособие. - СПб: Лань, 2. Севостьянов О.Г., Баснин П.П. “Основы фотоники”. Учеб.-метод, пособие / ГОУ ВПО "Кемеровский государственный университет". - Кемерово, 2009. -40 с.

3. Шандаров В.М. Основы физической и квантовой оптики, ТУСУР, 2005. 257 с.

4. Котюк А.Ф., Иванов B.C., Золотаревский Ю.М. Основы оптико-электронных измерений в фотонике, Логос, 2004, 496 с.

5. Пихтин А.Н. Оптическая и квантовая электроника. Учебник. - М., "Высшая школа", 6. Гормаков А.Н. Технология приборостроения (Технология конструкционных материалов. Сборка соединений). - Томск: Издательство ТПУ, 2003. - 184с.

7. Гормаков А.Н. Конструирование и технология электронных устройств. Печатные платы: учебное пособие/ Гормаков А.Н., Воронина Н.А. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2006 - 152 с.

8. Валетов В.А., Кузьмин Ю.П., Орлова А.А., Третьяков С.Д., Технология приборостроения. Учебное пособие. - СПб: СПбУ ИТМО, 2008 - 336 с.

9. Валетов В.А., Мурашко В.А. Основы технологии приборостроения. - Учебное пособие. - СПб: СПбУ ИТМО, 2006 - 180 с.

10. Теоретические основы испытаний и экспериментальная обработка сложных технических систем/Л. Н. Александровская, В.И. Круглов, А. Г. Кузнецов и др.

Учебное пособие. - М.: Логос, 2003. - 736 с.

П.Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов(учебник для вузбв).. - М.: Логос, 2011.- 568 с.

12. Тарасов В.В., Торшина И.П., Якушенков Ю.Г. Инфракрасные системы 3-го поколения. - М.: Логос, 2011.- 240 с.

13. Авдеев С.П. Анализ и синтез оптико-электронных приборов. -СПб, 2000. -680 с.

14. Тымкул В.М., Тымкул Л.В., Поликанин А.Н., Юферова Р.Ю. «Оптико-электронные системы». Методические разработки к лабораторным работам. Новосибирск, 2002.

15. Кореневский Н.А., Попечителев Е.П. Биотехнические системы медицинского назначения. Учебник. Старый Оскол: «Тонкие наукоемкие технологии», - 2013г. с.

16. Кореневский Н.А., Попечителев Е.П. Узлы и элементы биотехнических систем.

Учебник. Старый Оскол: «Тонкие наукоемкие технологии», - 2013г. - 446с.

17. Березин С.Я. Основы кибернетики и управление в биотехнических и медицинских системах. Уч.пособие. Старый Оскол: «Тонкие наукоемкие технологии», - 2013г. с.

18. Магомедов Д.А., Пирбудагов Г.М., Гаджиагаев В.А. Методы измерения, анализа и обработки медико-биологических сигналов и данных. Махачкала: ДГТУ, 2014г. с.

19. Мусалов Г.Г., Попечителев Е.П., Сулаквелидзе Т.С., Ахмедханова А.А., Магомедов Д.А., Алиев Э.А. Методики и средства измерения физиологических констант организма человека. Учебник. Махачкала: ДГТУ, 2014г. - 332с.

20.Атаханаян Т.М. Электронные устройства в медицинских приборах :

уч. пособие - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005 - 510 с.

21.Попечителев Е.П., Кореневский Н.А. Электрофизиологическая и фотометрическая техника. М.:ВШ, 2002.

22.Кореневский Н.А., Попечителев Е.П., Филист С.А. Приборы и технические средства для терапии (2части). Курск, 23.Кореневский Н.А., Попечителев Е.П., Филист С.А. Приборы и технические средства функциональной диагностики (часть 1). Курск, 2004.

24.Гусев В.Г. Получение информации о параметрах и характеристиках организма и физические методы воздействия на него: уч. Пособие - М.:

Машиностроение, 2004, 597 с.

25.Магомедов Д.А., Ахлаков М.К., Попечителев Е.П., Алиев Э.А.

Системы с переменными во времени параметрами в медико­ биологических и экологических исследованиях. СПб.: Политехника, 2011.

26.Магомедов Д.А., Магомедсаидова С.З. Теория биотехнических систем.

Махачкала, 2010.

27.Османов А.О., Алиев Э.А. Информационные системы и компьютерные технологии в медицине. Махачкала, 2005.

28.Падерно П.И., Попечителев Е.П. Надежность и эргономика биотехнических систем. СПб.: Элмор, 2007.

29.Попечителев Е.П. Системный анализ медико-биологических исследований. Саратов: Научная книга, 2009.

30.Попечителев Е.П. Аналитические исследования в медицине, биологии и экологии - М:.Высшая школа, 2003 г. - 279 с.

31.Системы комплексной электромагнитотерапии. / Под ред. Беркутова А.М.: и др.- М.: Лаборатория базовых знаний, 2000-367 с.