空气与填充同轴探头测量生物组织高频介电特性差异性研究

本文基于等效电路模型,对空气探头与填充探头测量生物组织高频介电特性的差异开展研究,为生物组织介电特性高频测量方法学提供参考。在100 MHz~2 GHz频段采用两种类型探头对不同浓度NaCl溶液进行测量。结果显示:由于测量时液体容易侵入探头内腔,空气探头测量计算结果的准确性与可靠性要低于填充探头,特别是被测物的介电系数,且NaCl溶液浓度越高误差越高。通过对探头终端进行覆膜可以阻止液体侵入,在一定程度上可提高测量准确度。但随着频率的降低,膜对测量的影响增大,测量准确性也随之降低。研究结果表明:空气探头尽管尺寸设计简单且容易定标,但在实际测量中与传统等效电路模型存在差异,实际使用时需要重新对模型进行修正。填充探头与等效电路模型匹配度较高,因此具有较好的测量准确性和可靠性。

大功率微波作用下溶液复介电系数测量新方法

化学反应过程中的等效复介电系数测量是微波化学研究的重要内容.传统的复介电系数测量方法一般都需要测量反射系数的相位.而在大功率微波条件下,很难做到对反射系数相位的准确测量.为解决该问题,基于天线模型提出了一种新的测量方法.并对氯化钠水溶液和甲醇/乙醇混合溶液的复介电系数进行了测量.实验结果和相关文献中的公式计算值基本吻合.

生物组织介电测量分析计算模型对比研究

针对生物组织介电特性高频同轴测量几种常用分析计算模型,在100 MHz^1 GHz频段对不同浓度NaCl溶液的介电特性进行实测计算,在适用范围、分析计算复杂性、准确性和稳定性等方面对这些模型进行对比研究。实际测量计算结果显示:含辐射项的等效电路模型计算误差较低,计算稳定性较高,对确定其模型参数的标准物要求较高;不含辐射项的等效电路模型易于理解、计算简单,但计算精度有待提高,计算结果受被测物、测量频率的影响较大,且同样需要较好的标准物确定其参数;准静态场分析模型不需要标准物确定参数,但模型分析较为复杂,计算耗时较高,且计算结果稳定性不足。本研究结果将为生物组织介电特性高频同轴测量分析计算模型的选用提供可靠参考。

100 MHz~1 GHz家兔肺组织潮气量变化的介电特性研究

本文针对在体条件下的肺组织介电特性随潮气量而发生变化展开研究,为微波成像等技术提供可靠有效的先验信息。本研究在100 MHz~1 GHz频段采用开端同轴探头法,对30只家兔肺组织的介电特性进行在体测量,设置6组不同的潮气量(30、40、50、60、70、80 mL)研究其介电特性变化趋势,并且对2个特定频率点(433、915 MHz)的数据进行统计学分析。结果发现,在100 MHz~1 GHz频率范围内,随着潮气量增大,肺组织的介电系数和电导率均呈现下降的趋势,在2个特定频率点和6组潮气量下,肺组织介电特性差异具有统计学意义。本文研究表明,肺组织的介电特性随潮气量增大呈非线性变化趋势。以此为依据,本文可为微波成像等生物电磁成像技术提供更精确的生物组织介电特性参数,为改进肺部疾病诊断方法和设备提供了科学依据和实验数据支持。