Восстановление профиля диэлектрической проницаемости среды с помощью терагерцовой спектроскопии - page 3

методы радиолокации для обработки сигналов ТГц-спектроскопии.
Необходимо разрабатывать новые методы решения обратных задач
или адаптировать существующие методы радиолокации под задачи
ТГц-спектроскопии.
В большинстве существующих методов восстановление профиля
диэлектрической проницаемости среды осуществляется в два этапа.
На первом этапе из двух временн ´ых сигналов, один из которых
отражен исследуемой средой, а другой — от эталонной зеркальной по-
верхности, восстанавливается импульсный отклик среды. Импульсный
отклик — это реакция среды (зависимость амплитуды электрического
поля плоской электромагнитной волны от времени) на воздействие па-
дающей плоской электромагнитной волны с временн´ой зависимостью
амплитуды электрического поля в виде дельта-функции.
На втором этапе из импульсного отклика восстанавливается про-
филь диэлектрической проницаемости среды.
В работах [8–12] рассмотрен способ восстановления профиля ди-
электрической проницаемости, основанный на методе вложенных ин-
тегральных операторов рассеяния. Взяв за основу данный метод, обоб-
щим его на ТГц-область электромагнитного спектра, для чего необхо-
димо решить ряд задач.
Базовый сигнал и сигнал образца не определены в области низких
(
<
0
,
1
ТГц) и высоких (
>
3
,
0
ТГц) частот, поэтому восстанавливаемый
из этих сигналов импульсный отклик среды не несет в себе полезной
информации на данных частотах. Необходимо осуществить фильтра-
цию импульсного отклика с целью подавления его низкочастотной и
высокочастотной шумовых составляющих.
Для восстановления профиля диэлектрической проницаемости
важно, чтобы импульсный отклик среды был определен в области
низких частот (
<
0
,
1
ТГц), включая постоянную составляющую. Не-
обходимо интерполировать импульсный отклик в области низких
частот.
Для повышения точности восстановления профиля диэлектриче-
ской проницаемости можно провести коррекцию восстановленного
профиля за счет использования априорной информации о его виде.
Дадим описание процесса регистрации сигналов ТГц-спектрометром.
Регистрация сигналов.
Для восстановления профиля диэлектри-
ческой проницаемости необходимо зарегистрировать два сигнала: сиг-
нал образца, отраженный от исследуемого объекта, и базовый сигнал,
отраженный от эталонной зеркальной поверхности. В качестве эта-
лонной отражающей поверхности использовано зеркало с золотым
покрытием, имеющее однородный и высокий спектральный коэффи-
циент отражения в ТГц-области спектра. На рис. 1 приведена схема
регистрации сигналов.
52
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 2
1,2 4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,...17
Powered by FlippingBook