Стр. 1 - Исследование рассеяния терагерцового излучения в тонких слоях диэлектрических материалов
Упрощенная HTML-версия
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012
5
УДК 51-74:535.4
В. Е. К а р а с и к , В. И. Р ыж и й , И. Н. Ф о к и н а,
Л. А. Ч л е н о в а
ИССЛЕДОВАНИЕ РАССЕЯНИЯ
ТЕРАГЕРЦОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
В ТОНКИХ СЛОЯХ
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На основе алгоритмов вычислительной электродинамики разра-
ботан метод исследования процесса рассеяния терагерцового из-
лучения в тканях одежды, позволяющий определять дифференци-
альное и интегральное сечения и индикатрису рассеяния терагер-
цового излучения. Проведена верификация данного метода,
включавшая исследование характеристик рассеяния одиночного
диэлектрического цилиндра и сравнение их с известным аналити-
ческим решением. Рассмотрена структура нескольких видов тка-
ней, в результате чего предложена математическая модель тка-
ни в виде системы периодически расположенных диэлектрических
цилиндров. В ходе вычислительного эксперимента получены ха-
рактеристики рассеяния образцов нескольких видов тканей и их
спектральные коэффициенты пропускания. Проведено сравнение
полученных результатов с результатами экспериментальных ис-
следований на терагерцовом спектрометре. Показана эффектив-
ность предложенного метода исследования процесса рассеяния.
Е-mail:
Ключевые слова:
рассеяние излучения, численное моделирование, тера-
герцовое излучение.
Введение.
Область терагерцового (ТГц) излучения занимает
промежуточное положение между инфракрасной и микроволновой
областями электромагнитного спектра. Условно ее границами счита-
ются частоты 0,1 и 10 ТГц, что соответствует длинам волн 3 мм и
30 мкм. Излучение данного диапазона имеет уникальные свойства.
Оно является неионизирующим, поэтому безопасно для человека,
сильно поглощается водой. Спектральные характеристики (коэффи-
циенты поглощения и отражения излучения, диэлектрическая прони-
цаемость и др.) различных веществ, в том числе наркотических и
взрывчатых, имеют характерные особенности в ТГц-области элек-
тромагнитного спектра. Поглощение ТГц-излучения веществом обу-
словлено переходом энергии квантов излучения в энергию колеба-
тельных и вращательных уровней молекул. В работах [1–3] исследо-
вана возможность поиска скрытых взрывчатых и наркотических
веществ, холодного и огнестрельного оружия с помощью ТГц-
спектроскопии и ТГц-систем.
