Page 14 - Диагностика деминерализации эмали зуба с помощью терагерцовой спектроскопии

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012 46
Отметим, что спектрометр не регистрировал сигналы, отражен-
ные от задних поверхностей плоскопараллельных пластинок из вы-
сокорезистивного кремния, полиметилпентена и полиэтилена высо-
кой плотности, поэтому и восстанавливаемые профили не содержат
информации от этих поверхностей.
Обсуждение результатов. Вопросы устойчивости и сходимости
разработанного алгоритма решения обратной оптической задачи ис-
следовались на моделях сред. Моделировалось распределение диэлек-
трической проницаемости среды и взаимодействие с ним излучения.
Обработка результатов моделирования показала, что восстанавливае-
мые в соответствии с рассматриваемым алгоритмом профили диэлек-
трической проницаемости сред хорошо согласуются с распределения-
ми ( )z  модельных сред.
Обработка реальных измерений дает ожидаемые результаты с
учетом априорной информации о распределении z) исследуемых
сред.
Проанализируем основные факторы, влияющие на точность вос-
становления профиля диэлектрической проницаемости среды.
Восстановленные профили диэлектрической проницаемости сре-
ды содержат как низкочастотные, так и высокочастотные шумы, при-
чем низкочастотный шум вносит существенные искажения в форму
кривой  z  .
Процедура вычисления профиля диэлектрической проницаемости
среды предполагает последовательный расчет ее значений с инкре-
ментом глубины x . Очевидно, что погрешность восстановления
профиля диэлектрической проницаемости среды накапливается с
увеличением пространственной координаты, и чем меньше толщина
исследуемого слоя L , тем выше средняя точность восстановления
профиля диэлектрической проницаемости среды.
Теоретический предел разрешения по координате x в первом
приближении можно определить как половину минимальной длины
волны излучения, присутствующего в фурье-спектре импульсного
отклика среды  t R  . Однако точность восстановления зависимости
 z  , как видно из экспериментальных данных, существенно зависит
и от других факторов (выбранного метода интерполяции, метода
фильтрации при восстановлении импульсного отклика и др.).
Заключение. В работе приведено описание разработанного в
НОЦ «Фотоника и ИК-техника» алгоритма решения обратной опти-
ческой задачи восстановления профиля диэлектрической проницае-
мости среды с помощью ТГц-спектроскопии. Апробация алгоритма
путем исследования сред с известным профилем диэлектрической
проницаемости показала ожидаемые результаты. Оценены факторы,