- / -

Ultrasound contrast agents (UCA) is a relatively new tool, used in medical ultrasound imaging to enhance the diagnostic abilities of ultrasound and potentially offer a therapeutic value in medical ultrasounds. UCAs are bi or single-layered bubbles, that contain a highly backscattering gas. By injecting them into the blood flow, we locally increase the echogenicity and therefor enhance the contrast of the blood-tissue interface. This way we can provide a improved image of the structure of the organs, we can more accurately diagnose abnormal of defected areas on them, and if the containing gas is replaced with an appropriate drug, focus drug delivery can be achieved, providing potential healing of the disease. ! Up to now, most of the studies done in order to investigate the microbubbles - ultrasound interaction are mostly population studies, which due to their roughly approach cannot clearly diagnose and explain the complex nonlinear and dynamic properties of UCAs and their response to ultrasound field. Because of that, our knowledge on the UCAsʼ, is yet limited although the potential improvements at imaging and therapeutic technics that would be gained from a thorough understanding of this interactions can be very big. ! In this thesis, a study of single microbubbles is presented, using a system developed by the group of Ultrasound imaging in Edinburgh University. The system uses a specially modified commercial ultrasound machine, phased array probes and a specially designed single microbubbles measuring system. The system has the ability to feed, insonify and capture the backscattered echo from a single microbubble, with the use of fully calibrated and characterized ultrasound - probe system. The aim of the project is to contribute in the understanding of the behavior of the UCAs when insonified with an ultrasound wave, and the underlying physical mechanism behind that. The response of two different commercially available UCAs under insonification by ultrasound waves of varying acoustical pressure is presented. The UCAs used are Definity and biSphere. In total echoes from 842 biSphere and 1994 Definity microbubbles have ben captured and the data have been analyzed with in house made matlab codes. Also the response of the bubbles when insonified by consequent pulses of different repetition frequency has been investigated. For this reason, echoes from other 1221 Definity and 459 biSphere microbubbles have been captured and analyzed. The fully understanding of the agent - ultrasound interaction mechanisms can be the basis for creating improved signal processing tools for ultrasound imaging contrast enhancement that would improve imaging abilities of the modality, and potentially use of UCAs as a therapeutic mean. / Οι μικροφυσαλίδες ενίσχυσης της αντίθεσης στην υπερηχοτομογραφία είναι ένα σχετικά καινούργιο “εργαλείο”, το οποίο χρησιμοποιείται προκειμένου να βελτιώσει τις διαγνωστικές ιδιότητες της υπερηχοτομογραφίας και δυνητικά να προσφέρει μια θεραπευτική αξία σε αυτήν. Οι μικροφυσαλίδες είναι φυσαλίδες μονού ή διπλού κελύφους, με διάμετρο της τάξης των 3 μm, οι οποίες περιέχουν αέριο που αντανακλά έντονα τον ήχο. Εισάγοντας τις φυσαλίδες αυτές στην ροή του αίματος του ασθενούς, ενισχύουμε τοπικά την ηχογένεια και κατ΄ επέκταση βελτιώνουμε την αντίθεση μεταξύ του αίματος και των παρακείμενων ιστών. Με αυτό τον τρόπο μπορούμε να αποκτήσουμε μια καλύτερη εικόνα της δομής των οργάνων, να διαγνώσουμε με ακρίβεια την παθοφυσιολογία συγκεκριμένων περιοχών πάνω σε αυτά και, εάν το αέριο των φυσαλίδων αντικατασταθεί με την κατάλληλη φαρμακευτική ουσία, να επιτύχουμε στοχευμένη εφαρμογή της φαρμακευτικής θεραπείας, οδηγώντας σε πιθανή ίαση της ασθένειας. ! Μέχρι τώρα, το μεγαλύτερο μέρος των μελετών που έχουν γίνει με σκοπό την διερεύνηση της αλληλεπίδρασης των φυσαλίδων με τους υπερήχους βασίζονται σε πληθυσμιακές μελέτες, οι οποίες λόγω της γενικής (σε επίπεδο πληθυσμού) προσέγγισής τους, δεν μπορούν με σαφήνεια να διαγνώσουν και να εξηγήσουν τις σύνθετες μη γραμμικές και δυναμικές ιδιότητες των μικροφυσαλίδων, καθώς και την συμπεριφορά τους όταν βρεθούν μέσα στο υπερηχητικό πεδίο. Εξαιτίας αυτού, η γνώση μας σχετικά με τις μικροφυσαλίδες ενίσχυσης της αντίθεσης είναι ακόμα περιορισμένη, αν και οι πιθανές βελτιώσεις τόσο στις απεικονιστικές όσο και στις θεραπευτικές τεχνικές των υπερήχων που θα μπορούσαν να επιτευχθούν μέσα από την κατανόηση αυτής της αλληλεπίδρασης θα ήταν ιδιαίτερα σημαντικές. ! Σε αυτή την εργασία, παρουσιάζεται μια μελέτη των μικροφυσαλίδων όχι σε επίπεδο πληθυσμού αλλά σε επίπεδο μονάδας, η οποία έγινε με την χρήση μιας καινοτόμου πειραματικής διάταξης που αναπτύχθηκε από την ομάδα Υπερηχοτομογραφίας του Πανεπιστήμιου του Εδιμβούργου. Η διάταξη αυτή χρησιμοποιεί έναν ειδικά τροποποιημένο εμπορικό υπερηχοτομογράφο, phased array εκπομπούς, και ένα επίσης ειδικά κατασκευασμένο σύστημα μέτρησης της απόκρισης των μιρκοφυσαλίδων σε επίπεδο μονάδας. Το σύστημα αυτό έχει την δυνατότητα να εισάγει, να διεγείρει με υπερήχους, καθώς και να συλλέγει την ανάκλαση από τις μικροφυσαλίδες, μία προς μία. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να συμβάλει όσο το δυνατόν περισσότερο στην κατανόηση της συμπεριφοράς των μικροφυσαλίδων όταν αυτές διεγείρονται από υπερηχητικά κύματα, καθώς και των υπεύθυνων, για την συμπεριφορά αυτή, φυσικών μηχανισμών. ! Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η απόκριση δυο διαφορετικών εμπορικά διαθέσιμων τύπων μικροφυσαλίδων, σε υπερηχητικά κύματα διαφορετικών ακουστικών πιέσεων. Οι μικροφυσαλίδες που χρησιμοποιήθηκαν είναι οι Definity και οι biSphere. Συνολικά, η ανάκλαση από 842 biSphere και 1994 Definity μικροφυσαλίδες έχει καταγραφεί, και τα δεδομένα έχουν αναλυθεί με κώδικα Matlab, ο οποίος αναπτύχθηκε στο εργαστήριο ειδικά για την ανάλυση αυτή. ! Επίσης, ερευνάται η απόκριση των φυσαλίδων όταν διεγείρονται από αλλεπάληλους υπερηχητικούς παλμούς, διαφορετικών συχνοτήτων επανάληψης. Για τον σκοπό αυτό, καταγράφηκαν και αναλύθηκαν ανακλάσεις από ακόμα 1221 Definity και 459 biSphere μικροφυσαλίδες. ! Η πλήρης κατανόηση της αλληλεπίδρασης των μικροφυσαλίδων με τους υπερήχους μπορεί να αποτελέσει την βάση για την ανάπτυξη βελτιωμένων τεχνικών επεξεργασίας σήματος για την απεικονιστική υπεηχοτομογραφία, οι οποίες μπορούν να βελτιώσουν τις δυνατότητες των υπερήχων, και δυνητικά να μετατρέψουν τις μικροφυσαλίδες ενίσχυσης σε ένα μέσο ίασης ασθενειών.

- / -

Στόχος της εργασίας είναι η σχεδίαση και η κατασκευή ενός παντοκατευθυντικού ηχείου, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί σαν εργαλείο για τη μέτρηση χώρων. Το ηχείο αυτό θα έχει σχήμα δωδεκάεδρου, με μέγεθος που θα επιτρέπει τη φορητότητά του και μαζί θα κατασκευαστεί και ένας ενισχυτής για τη διέγερσή του ηχείου. Το σύστημα αυτό με τη χρήση ενός φορητού υπολογιστή και μικροφώνων θα δώσει τη δυνατότητα μετρήσεων των ιδιοτήτων ενός χώρου, όπως ο χρόνος αντήχησης, δίνοντας τη δυνατότητα να γίνει η ακουστική του παραμετροποίηση. / The aim of this work is the design and manufacture of a omnidirectional speaker, which will be used as an instrument for sites measuring. The speaker would the shape of a dodecahedron, a size that allows portability and alongside an amplifier will be manufactured for the stimulation of the speaker. This system with the use of a laptop and a microphone will allow measuring of the properties of a site, such as reverberation time, allowing you to make the acoustic configuration.

Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία εξετάζεται η ακουστική ποιότητα της κεντρικής αίθουσας (Ι1) του Συνεδριακού και Πολιτιστικού Κέντρου του Πανεπιστημίου Πατρών1. Η ακουστική παρά- μετρος που ερευνάται είναι η ”Ενόχληση από ηχώ”. Για τον σκοπό αυτό αναπτύχθηκε αλγόριθμος στο περιβάλλον MATLAB που υλο- ποιεί το Κριτήριο Ενόχλησης από Ηχώ που διατύπωσαν οι Dietsch and Kraak[1] γνωστό και ως Echo Disturbance Criterion ή δείκτης EK. Για τις ανάγκες της διπλωματικής εργασίας πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις κρουστικών αποκρίσεων σε διάφορες θέσεις στην πλατεία της αίθουσας με παντοκατευθυντικό μικρόφωνο και με την αμφιωτική διάταξη της κούκλας KEMAR. Επίσης χρησιμοποιήθηκαν κρουστικές αποκρίσεις από προσομοίωση στο πρόγραμμα ακουστικής προσομοίωσης CATT-Acoustic, για τις διάφορες θέσεις. Στη συνέχεια οι κρουστικές αναλύονται από τον αλγόριθμο και εξάγονται τα διαγράμματα με τα κρίσιμα όρια εφαρμογής του κριτηρίου. Τέλος γίνεται η σύγκριση ανάμεσα στις κρουστικές που λάβαμε από το μοντέλο και από τις μετρήσεις. Όπως φαίνεται υπάρχουν σχετικές διαφορές ανάμεσά τους. Οι μετρήσεις τονίζουν κάποια προβλήματα που στην πράξη δεν υφίστανται. / -

Η εξέλιξη των ενσωματωμένων συστημάτων οδήγησε στη δημιουργία μικροϋπολογιστικών συστημάτων χαμηλού κόστους τα οποία είναι ικανά να καταγράφουν, να αποθηκεύουν και να επεξεργάζονται σήματα Ακουστικής Εκπομπής. Η μέθοδος Ακουστικής Εκπομπής είναι μία από τις μεθόδους Μη Καταστροφικού Ελέγχου με την οποία μπορεί να ελεγχθεί η κατάσταση ενός αντικειµένου, ενός υλικού ή ενός συστήµατος χωρίς να βλάπτεται η κατασκευαστική του αρτιότητα και η µελλοντική του χρησιµότητα και χωρίς να πραγµατοποιείται διακοπή ή βλάβη της δυνατότητας παροχής υπηρεσιών τους. Όταν σε οποιοδήποτε υλικό δηµιουργούνται µηχανικές ταλαντώσεις, χωρίς εξωτερική διέγερση, λόγω αστοχίας του υλικού, το παραγόµενο κύµα τάσης διαδίδεται και είναι δυνατόν να ανιχνευτεί µέσω της χρήσης κατάλληλων αισθητήρων. Το κύµα στον αισθητήρα µετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήµα, το οποίο ψηφιοποιείται και οδηγείται σε κατάλληλα διαµορφωµένο σύστηµα καταγραφής και ανάλυσης δεδοµένων. Η μαθηματική επεξεργασία του σήματος αυτόυ προκειμένου να μετρηθεί, να φιλτραριστεί, να ψηφιοποιηθεί και να μπορούν να παραχθούν συμπεράσματα για την κατάσταση του υλικού, τη φύση και τη θέση της ενδεχόμενης βλαβης λέγεται Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος. Οι αλγόριθμοι για την ψηφιακή επεξεργασία των σημάτων τρέχουν σε ενσωματωμένα συστήματα, όπως ο μικροελεγκτής ADuC 7020 με τον οποίο πραγματοποίθηκε η παρούσα διπλωματική εργασία. Ο κατάλληλος προγραμματισμός του μικροελεγκτή για τη συγκεκριμένη λειτουργία είναι το κύριο κομμάτι που μας απασχόλησε. Η εν λόγω εργασία χωρίζεται σε 4 κεφάλαια. Το πρώτο κεφάλαιο περιλαμβάνει μία γενική επισκόπηση των μεθόδων μη καταστροφικού ελέγχου και μία πιο αναλυτική περιγραφή της μεθόδου της Ακουστικής Εκπομής, του συστήματος καταγραφής τέτοιων δεδομένων και των σήµατα Ακουστικής Εκποµπής. Το δεύτερο κεφάλαιο αποσαφηνίζονται οι βασικές έννοιες των μικροεπεξεργαστών, των μικροϋπολογιστών, των μικροελεγκτών και των Ενσωματωμένων Συστήμάτων. Επίσης γίνεται μία βασική περιγραφή του υλικού πού χρησιμοποιήθηκε για την εκπόνηση της εργασίας: της οικογένειας μικροεπεξεργαστών ARΜ και του ARM7TDMI, της οικογένεια μικροελεγκτών ADuC702X και του ADuC7020 και της αναπτυξιακή συσκευή της Olimex για τον Aduc7020 της ADUC-MT7020. Επιπλέον, γίνεται και ανάλυση των στοιχειωδών χαρακτηριστικών του περιβάλλοντος μVision της Keil που μας επιτρέπει να προγραμματίσουμε το υλικό μας, αλλά και να κάνουμε προσομοιώσεις χωρίς το υλικό και τα προβλήματα του πραγματικού κόσμου. Το τρίτο κεφάλαιο αφορά την Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος και ότι αυτή περιλαμβάνει, δηλαδή την αναλογική σε ψηφιακή μετατροπή, την επεξεργασία με ψηφιακά φίλτρα, την επεξεργασία στο πεδίο της συχνότητας, τους αντίστοιχους αλγόριθμους και τον αλγόριθμο GOERTZEL ο οποίος εν προκειμένω χρησιμοποιήθηκε. Το τέταρτο κεφάλαιο πραγματεύεται την επεξεργασία σημάτων με τον ADuC7020, τον προγραμματισμό του καθώς και τον προγραμματισμό των περιφερειακών του. Δίνονται παραδείγματα εφαρμογών με αλγόριθμους κατάλληλους για την μέθοδο της ακουστικής εκπομπής μαζί με τα αντίστοιχα αποτελέσματα πειραματικών μετρήσεων σε υλικό και στον προσομοιωτή και τα αντίστοιχα συμπεράσματα. Τέλος δίνονται ολόκληρα τα προγράμματα των εφαρμογών στο παράρτημα. Σημειώνουμε εδώ πως ο προγραμματισμός του μικροελεγκτή και των περιφερειακών του έγινε σε γλώσσα προγραμματισμού C. / The evolution of embedded systems has led to the creation of low cost microcomputer systems which are able to record, store and process acoustic emission signals. The Acoustic Emission method is one of the non-destructive testing methods by which we can control the state of an object, material or system without damaging the constructional integrity and future usefulness and without interrupt or damage their ability to provide services. When in any material mechanical vibrations are generated without external stimulation, due to failure of the material, the output tension wave propagates and can be detected through the use of appropriate sensors. The wave of the sensor is converted into an electrical signal, which is digitized and driven in an appropriately configured system for recording and analyzing data. The mathematical processing of those signals to be measured, filtered, digitized and be able to give us conclusions about the state of the material, the nature and location of any damage called Digital Signal Processing. The algorithms for digital signal processing are running in embedded systems like the microcontroller ADuC 7020 which we used in this thesis. Proper programming of microcontroller for this function is the main piece that occupied us. This paper is divided into 4 chapters. The first chapter provides an overview of the methods of non-destructive testing and a more detailed description of the method of Acoustic Emission, the recording system such data and the Acoustic Emission signals. The second chapter clarifies the basic concepts of microprocessors, microcomputers, microcontrollers and embedded systems. Also is a basic description of the hardware we used for our work: family of microprocessor ARM and ARM7TDMI, family of microcontrollers ADuC702X and ADuC7020 and development device for Olimex Aduc7020, the ADUC-MT7020. Moreover, there is an analysis of the elementary characteristics of the Keil environment μVision wich allows us to programme our material, but also to do simulations without the hardware and the problems of the real world. The third chapter deals with the Digital Signal Processing and that this includes, that is the analog to digital conversion, processing with digital filters, processing in the frequency domain, the corresponding algorithms and algorithm GOERTZEL which in this case was used. The fourth chapter deals with the processing of signals in the ADuC7020, its programming and the programming of peripherals. Examples are given of applications with suitable algorithms for the method of acoustic emission accompanied by the corresponding results of experimental measurements in hardware and in the simulator and the corresponding conclusions. Finally the whole application programs are given in the annex. We note here that the programming of microcontroller and peripherals became in programming language C.

Αυτή η εργασία ασχολείται και αναλύει τα χαρακτηριστικά του συστήματος Controlled Acoustical Bass System (C.A.B.S.), το οποίο είναι ένα σύστημα βελτίωσης της ακουστικής κλειστών χώρων σε χαμηλές συχνότητες, χρησιμοποιώντας πολλαπλά ηχεία και μια τεχνική διόρθωσης βασισμένη στην ανάλυση του ηχητικού πεδίου στο χρόνο. Πριν όμως προχωρήσουμε σε οποιαδήποτε ανάλυση, θα πρέπει πρώτα από όλα να ορίσουμε πιο ακριβώς είναι το πρόβλημα που δημιουργείται στις χαμηλές συχνότητες σε κλειστούς χώρους, καθώς και ποίες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για να το αντιμετωπίσουν. / -

Ο Έλεγχος Δομικής Ακεραιότητας (ΕΔΤ) μέσω Ακουστικής Εκπομπής, αποτελεί ένα σημαντικό εργαλείο της μηχανικής στην έγκαιρη διάγνωση δομικών σφαλμάτων και στην αύξηση της διάρκειας ζωής κτηρίων. Οι σύγχρονες εφαρμογές συστημάτων ΕΔΤ χαρακτηρίζονται από μεγάλο κόστος εφαρμογής και συντήρησης. Χρησιμοποιώντας νέες τεχνολογίες ολοκληρωμένων συστημάτων χαμηλής κατανάλωσης ισχύος, ασύρματης επικοινωνίας, καθώς επίσης και τεχνικών ψηφιακής επεξεργασίας σημάτων και αναγνώρισης προτύπων, μπορεί να δημιουργηθεί ένα σύστημα ΕΔΤ φθηνό και αποδοτικό. Στόχος μας σε αυτή την διπλωματική είναι η υλοποίηση ενός συστήματος ασύρματων αισθητήρων, ικανών να επιτελέσουν έλεγχο δομικής ακεραιότητας μέσω ακουστικής εκπομπής, χρησιμοποιώντας μικροελεγκτές LPC2148 και πομποδέκτες nRF24L01. / Structural health monitoring with acoustic emission techniques is an important engineering tool in the diagnosis of structural faults. Modern applications of SHM systems are difficult to implement and cost inefficient. By using new integrated systems technologies, wireless communications, coupled with better techniques in signal processing and pattern recognition, a much more cheap and efficient SHM system may be build. Our target in this thesis, is to implement a wireless sensor system, capable of SHM with acoustic emission, by using LPC2148 microcontrollers and nRF24L01 transceivers.

Το ροχαλητό είναι ένα φαινόμενο που σπάνια προκαλεί ανησυχία στους ασθενείς του. Επιπλέον, η διάγνωση του ροχαλητού απαιτεί ακόμα και σήμερα εξέταση σε εργαστήριο πολυυπνογραφίας, μια διαδικασία που είναι ακριβή και επίπονη για τον ασθενή. Συνδυασμένα αυτά τα γεγονότα οδηγούν σε ένα τεράστιο ποσοστό μη διαγνωσμένων ασθενών που κινδυνεύουν να παρουσιάσουν ή παρουσιάζουν ήδη ψυχολογική επιβάρυνση, κάποια μορφή καρδιακής νόσου, μειωμένες επιδόσεις στις καθημερινές τους ασχολίες και άλλα παρεπόμενα του ροχαλητού. Πολλές μέθοδοι έχουν αναπτυχθεί για διάγνωση ροχαλητού με ακουστική ανάλυση των ήχων κατά τη διάρκεια του ύπνου με σκοπό να μετατρέψουν τη διάγνωση του ροχαλητού σε εύκολη και βολική για τον ασθενή διαδικασία. Αν και αυτές οι μέθοδοι φαίνεται να έχουν καλά αποτελέσματα σε πειράματα εργαστηρίου, πολλές φορές δεν είναι αρκετά ανθεκτικές και σταθερές και απαιτούν χρήση συγκεκριμένου εξοπλισμού για να λειτουργήσουν σε βέλτιστο επίπεδο. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να μη λειτουργούν ικανοποιητικά αν υλοποιηθούν στα πλαίσια μιας καθημερινής συσκευής που ήδη έχει ο ασθενής και δε χρειάζεται να αγοράσει, όπως το κινητό του τηλέφωνο. Με αυτή τη διπλωματική γίνεται προσπάθεια ανάπτυξης και υλοποίησης μεθόδου αναγνώρισης ροχαλητού αρκετά ανθεκτικής ως προς το θόρυβο αλλά και την απόσταση της συσκευής ηχογράφησης από τον ασθενή, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμα και με συσκευές κινητού τηλεφώνου. Επίσης, γίνονται πειραματισμοί για δημιουργία δύο μεθόδων για αναγνώριση ροχαλητού με αυτόματη εξαγωγή χαρακτηριστικών με χρήση Sparse Coding και Convolutional Predictive Sparse Decomposition Auto-encoders. / Snoring rarely is cause of alarms for its patients. In addition, in order to diagnose snoring, a patient has to pass the night at a polysomnography lab, a process that is both expensive and inconvenient. These two facts lead to a massive percentage of undiagnosed patients that might run the risk of being affected by mood swings, some kind of heart disease and other side effects of snoring. Many methods of acoustical analysis of sleep sounds have been developed in order to make snore diagnosis an easy and inexpensive process. Even though these methods seem to be good at diagnosing snore sounds in a lab environment, they sometimes fail when put in a home environment since they are not robust against noise and they are highly dependent on the equipment used for the recording of the sounds. Thus, they are not effective in most scenarios so that they can be implemented in devices that a patient might already own and replace polysomnography. In this thesis project it is attempted to develop and implement a snoring detection method that is robust enough to be used in practice. Moreover, methods of automatic feature extraction are experimented with using Sparse Coding and Convolutional Predictive Sparse Decomposition Auto-encoders.

Τo πρώτο κεφάλαιο, το οποίο είναι και το εισαγωγικό, παρουσιάζει με συντομία στον ενδιαφερόμενο αναγνώστη τα χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες και τις δυνατότητες των βασικών «συστατικών» αυτής της έρευνας, που δεν είναι άλλα παρά τα υπερκράματα και οι επικαλύψεις αυτών. Στη συνέχεια, στο επόμενο κεφάλαιο, παρουσιάζεται το βασικό πειραματικό εργαλείο αυτής της μελέτης, δηλαδή τα πειράματα θερμομηχανικής κόπωσης καθώς και η συγκεκριμένη πειραματική διάταξη που πρόκειται να χρησιμοποιηθεί. Το κεφάλαιο αυτό θεωρείται ιδιαίτερα σημαντικό καθώς ασχολείται με τις βασικές παραμέτρους που ελέγχουν τα πειράματα αυτά, καθώς και με τους μηχανισμούς αστοχίας που αναμένεται να ενεργοποιούνται κατά τη διάρκειά τους. Το τρίτο κεφάλαιο μπορεί να θεωρηθεί και αυτό καθαρά εισαγωγικό, όπως και το πρώτο, καθώς ασχολείται με τις βασικές αρχές και ιδιότητες της μεθόδου της Ακουστικής Εκπομπής. Το κεφάλαιο αυτό κλείνει με μια περιγραφή του συστήματος της Ακουστικής Εκπομπής που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη αυτή. Τα τρία αυτά κεφάλαια, είναι ανεξάρτητα μεταξύ τους και κρίθηκε ότι ήταν απαραίτητο να είναι όσο πιο δυνατό πλήρη καθώς αναφέρονται σε υλικά, ιδιότητες και μεθόδους αρκετά «νέες» και μη ευρέως γνωστές. Η εργασία συνεχίζει στο τέταρτο κεφάλαιο με την παρουσίαση της πρώτης πειραματικής σειράς που ασχολείται με ισόθερμα εφελκυστικά πειράματα υλικών στροβιλοκινητήρων, στη θερμοκρασιακή περιοχή λειτουργίας τους. Με την παράλληλη εφαρμογή της μεθόδου της Ακουστικής Εκπομπής γίνεται προσπάθεια ανίχνευσης και τελικά ανάλυσης των ενεργοποιημένων μηχανισμών αστοχίας καθώς και εντοπισμού των βασικών παραμέτρων απόδοσης των υλικών. Το αναλυτικό μέρος της εργασίας ολοκληρώνεται στο πέμπτο κεφάλαιο, όπου και παρουσιάζονται δύο ανεξάρτητες σειρές πειραμάτων θερμομηχανικής κόπωσης. Στα πειράματα αυτά, προηγείται μια προσπάθεια κατανόησης και ανίχνευσης των μηχανισμών αστοχίας. Στη συνέχεια με την αξιοποίηση των καταγεγραμμένων σημάτων Ακουστικής Εκπομπής επιχειρείται συσχέτιση αυτών των μηχανισμών βλάβης – αστοχίας με ομάδες σημάτων ΑΕ καθώς και η ποσοτικοποίηση της εξέλιξης της βλάβης και του βαθμού της υποβάθμισης του υλικού με την εξέταση της υπογραφής των σημάτων αυτών. Η επεξεργασία και παρουσίαση των αποτελεσμάτων αυτών επιχειρήθηκε να γίνει με τέτοιο τρόπο, που να διασφαλίζει την ανεξαρτησία των παρατηρήσεων και συμπερασμάτων για κάθε πειραματική σειρά αλλά συγχρόνως να εξασφαλίζει και μια συνέχεια των παρατηρήσεων και των εφαρμογών. Η εργασία ολοκληρώνεται στο έκτο κεφάλαιο, με μια συζήτηση πάνω στην ανάλυση αυτών των αποτελεσμάτων, όπου διατυπώνονται οι καινοτομίες της έρευνας καθώς και οι προοπτικές εφαρμογής της σε πιο γενικευμένη και επίσημη βάση και το τί η επιστημονική κοινότητα καθώς και τα στελέχη των σχετικών βιομηχανιών θα μπορούσαν να αναμένουν από αυτή. / -