Ю.Е. Седельников, О.В. Потапова
6
симальной интенсивности поля, соответствующей точке фокусировки
[11]. Таким образом, для предварительных оценок возможного улуч-
шения показателей аппаратуры СВЧ-радиотермометрии правомерно
использование упрощенных представлений, основанных на рассмот-
рении фокусировки электромагнитного поля в однородном простран-
стве с идентичными электрофизическими параметрами. Ниже приво-
дятся расчетные данные и их интерпретация.
Основные количественные результаты. Общая характери-
стика.
Человеческий организм состоит из большого числа тканей, каж-
дая из которых имеет специфические электромагнитные свойства. За
последние пять лет данные свойства были широко изучены в диапазоне
значений частот 10 Гц…10 ГГц. Поскольку биологические ткани в ос-
новном состоят из воды, они ведут себя как диэлектрик с потерями, па-
раметры которого
,
зависят от частоты [9, 10]. Параметры
,
среды
с потерями будут определять ее коэффициент затухания
и коэффици-
ент фазы
. Расчеты, проведенные для следующих видов тканей: кровь,
кортикальная кость, спинно-мозговая жидкость, белое вещество мозга,
серое вещество мозга и кожа — в диапазоне значений частот от 0,1…2
ГГц показывают, что в данных средах коэффициент поглощения
имеет существенные значения (
= 4…70), кроме того, коэффициент
фазы
тоже сильно увеличивается по сравнению со свободным про-
странством (
= 28…352), что в совокупности значительно сказывается
на эффективности процесса фокусировки.
Как установлено в ряде работ, например [4, 5], в средах без по-
терь при больших, относительно длины волны, размерах апертуры
фокусировка возможна как в направлении вдоль апертуры, так и в
перпендикулярном направлении (рис. 3).
Рис. 3.
Возможность фокусировки в средах без потерь:
а
— распределение поля в направлении вдоль апертуры;
б
— распределение поля
в направлении, перпендикулярном апертуре;
1
— синфазное возбуждение;
2
— сфокусиро-
ванное возбуждение;
= 0,3 м; 2
L
– линейная апертура, 2
L
= 2 м;
zf
– глубина расположения
точки фокусировки,
zf
= 0,5 м;
= 0;
20, 9
рад/м
