Стр. 3 - Исследование рассеяния терагерцового излучения в тонких слоях диэлектрических материалов

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012

7

нений Максвелла. Данная теория позволяет учесть влияние дифрак-

ции и интерференции света на характеристики рассеяния излучения.

Необходимо отметить, что аналитически с помощью строгой теории

не всегда возможно получить характеристики для любой частицы

или среды.

Теория переноса не является строгой в математическом отноше-

нии, так как в ней предполагается, что при сложении электромагнит-

ных полей между ними отсутствует корреляция, а основным поняти-

ем является интенсивность излучения. В ее основе лежит уравнение

переноса, которое в большинстве случаев не имеет точного решения.

Но в то же время известны его различные приближения. Так, диффу-

зионное приближение предполагает, что рассеяние происходит рав-

номерно во всех направлениях. Приближение первого порядка тео-

рии многократного рассеяния применимо для разреженных сред. Ма-

лоугловое приближение справедливо, если характерные размеры

рассеивателей (частиц) существенно больше длины волны излучения.

Гибридный метод является комбинацией малоуглового и диффузи-

онного методов.

Все перечисленные приближения теории переноса не подходят

для описания рассеяния ТГц-излучения в тканях одежды, поэтому в

данном случае необходимо использовать строгую теорию или чис-

ленные методы поиска характеристик рассеяния.

Для математического моделирования процесса рассеяния ТГц-

излучения в тканях одежды воспользуемся комбинацией двух числен-

ных методов вычислительной электродинамики: конечно-разностным

методом решения уравнений Максвелла и методом вычисления ди-

фракционного интеграла Рэлея—Зоммерфельда. Несмотря на длитель-

ность расчетов, данные методы целесообразно использовать для опи-

сания исследуемого процесса взаимодействия излучения с объектом,

поскольку при этом не накладываются никакие ограничения на струк-

туру и свойства последнего объекта.

При проведении исследований с помощью этих методов необхо-

димо провести их верификацию путем исследования рассеяния элек-

тромагнитного излучения на диэлектрическом цилиндре, в ходе вы-

числительного эксперимента определить характеристики рассеяния

цилиндра и сравнить их с результатами, полученными в явном виде.

На основании результатов экспериментальных исследований ре-

альных образцов тканей следует разработать их математические мо-

дели, провести вычислительный эксперимент по исследованию про-

цесса рассеяния излучения на полученных моделях и определить

ДСР, ПСР и ИР.

В ходе экспериментального исследования образцов одежды на

ТГц-спектрометре необходимо определить спектральные коэффици-

енты пропускания образцов и сравнить результаты математического