Стр. 14 - Исследование рассеяния терагерцового излучения в тонких слоях диэлектрических материалов

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012 18
Обсуждение результатов. Проведем сравнение результатов чис-
ленного моделирования и экспериментальных исследований. На
рис. 8, а, в видно, что для образцов нейлона и хлопка коэффициент
пропускания излучения, полученный с помощью разработанного ме-
тода, близок к результатам экспериментальных исследований. Отли-
чия обусловлены тем, что реальные образцы состоят из нитей, кото-
рые не являются идеальными цилиндрами, и полотно ткани пред-
ставляет собой не строго периодическую структуру; также имеет
значение переплетение нитей.
Для джинсовой ткани (см. рис. 8, б) результаты моделирования и
эксперимента сильно расходятся между собой. Различия связаны с
тем, что образец этого типа ткани состоит их трех слоев, причем для
одного из них ось цилиндров расположена под углом к двум другим.
Это приводит к взаимовлиянию дифрагировавшего на соседних слоях
излучения. В данном методе этот факт не учитывается, что и приводит
к ошибке. В более общем случае нельзя пренебрегать взаимодействи-
ем дифрагировавших волн и рассматривать для таких структур только
один слой цилиндров. Следует модифицировать и дополнить исход-
ную модель такой ткани, а также проводить трехмерное моделирова-
ние рассеяния.
Выводы. В работе приведены основные положения метода опре-
деления характеристик рассеяния излучения в ТГц-диапазоне раз-
личными тканями, разработанного в НОЦ «Фотоника и ИК-техника»
при МГТУ им. Н.Э. Баумана. Результаты тестирования метода путем
вычисления характеристик рассеяния излучения одиночным цилин-
дром подтвердили возможность использования алгоритма расчета
коэффициента пропускания излучения образцами ткани.
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования
рассмотренных структур показали, что разработанный метод опреде-
ления характеристик рассеяния может эффективно использоваться
для анализа пропускающей способности большинства тканей. Одна-
ко для достижения универсальности требуется введение уточнений, в
частности обобщения на трехмерный случай моделирования.
Преимущество данного метода заключается в том, что он может
быть использован для исследования рассеяния на сложных структу-
рах с плотной упаковкой частиц, для которых не существует анали-
тического решения задачи описания рассеяния. При проведении
дальнейших исследований необходимо усовершенствовать алгоритм
и модель рассеивающей среды, что позволит применять метод для
других объектов исследования.
Работа выполнена в рамках государственного контракта с Мин-
обрнауки России № 07.524.11.4016.