СВЧ методы исследования электрофизических свойств гетерогенных объектов. - 12 стр.

UptoLike

Рубрика: 

частотной дисперсии совпадают с выводами теории М-В значения частот
дисперсии в обеих теориях отличаются при
1
<
<h
. Особенно большое отличие
наблюдается при малом вкладе изолятора
для плоской системы.
Действительно, по М-В при
a
0,0
0
ω
a
, а в диффузионной теории
0
ω
остается при этом конечной. Так, например, для проводящего слоя с
параметрами
,
Aa
&
3
10=
3
2
=
ε
, , ,
отдаленного от электрода зазором толщиной
, наша теория дает
314
10
= смn
212
1
= секВсмU
A
&
100
8
0
0
105
2
==
π
ω
C
, а приближение М-В - .
Гц
6
102
Для материалов с концентрацией свободных зарядов, лежащих в интервале
, при
31814
1010
см
3
2
=
ε
размер дебаевского радиуса
1
κ
лежит в интервале
, т.е. большинство биофизически интересных объектов
относится к случаю
. Эти системы должны быть классифицированы как
мелкодисперсные и описываться обощенной теорией.
A
&
)1010(2
3
1h
При практическом использовании метода переменного тока для изучения
электрических процессов в неоднородных средах важное значение имеет
вопрос о влиянии формы исследуемого образца на характер частотной
дисперсии регистрируемого параметра. При изучении параметров
неоднородного материала
)(*
ω
r
посредством измерения, например,
возмущения образцом высокочастотного полого резонатора , мерой
возмущения является комплексная величина
0
E
P
ε
ξ
=
, где
―комплексная
амплитуда дипольного момента образца конечных размеров,
ε
―диэлектрическая проницаемость заполнения резонатора.
()
L
V
εεε
εε
ξ
=
*
*
(35)
Здесь
V
―объем образца,
L
деполяризующий фактор формы.
Если
*
ε
описывается формулой типа (35), то действительная часть
ξ
,
определяющая возмущение добротности резонатора, имеет в общем случае две
области дисперсии. Низкочастотная область связана с поляризацией образца
как целого, а высокочастотная―с поляризацией отдельных проводящих
включений. В случае малой сквозной проводимости образца
(
0
0
)
σ
в (35)
выражения для соответствующих частот дисперсии имеют простой вид:
()
,0
4
0
0
01
=
+
=
εεε
πσ
ω
L
L
(36)
частотной дисперсии совпадают с выводами теории М-В значения частот
дисперсии в обеих теориях отличаются при h << 1 . Особенно большое отличие
наблюдается при малом вкладе изолятора a для плоской системы.
Действительно, по М-В при a → 0, ω 0 → 0 , а в диффузионной теории ω 0
остается при этом конечной. Так, например, для проводящего слоя с
параметрами         a = 103 A& ,     ε2 = 3,     n = 1014 см −3 ,     U = 1см 2 В −1сек −2 ,
отдаленного от электрода зазором толщиной                 100 A& , наша теория дает
          ω0
 C0 =        = 5 ⋅ 10 8 , а приближение М-В - 2 ⋅ 10 6 Гц .
          2π
     Для материалов с концентрацией свободных зарядов, лежащих в интервале
1014 − 1018 см −3 , при   ε 2 = 3 размер дебаевского радиуса κ −1         лежит в интервале
2(10 − 10) A& , т.е. большинство биофизически интересных объектов
      3


относится к случаю h ≈ 1 . Эти системы должны быть классифицированы как
мелкодисперсные и описываться обощенной теорией.
    При практическом использовании метода переменного тока для изучения
электрических процессов в неоднородных средах важное значение имеет
вопрос о влиянии формы исследуемого образца на характер частотной
дисперсии регистрируемого параметра. При изучении параметров
неоднородного материала r * (ω ) посредством измерения, например,
возмущения образцом высокочастотного полого резонатора , мерой
                                                               P
возмущения является комплексная величина ξ =                      , где   P ―комплексная
                                                              εE0
амплитуда   дипольного     момента        образца конечных                        размеров,
ε ―диэлектрическая проницаемость заполнения резонатора.
                              ε * −ε
                      ξ =V                                                             (35)
                           ε − (ε * −ε )L
Здесь     V   ―объем образца,   L ― деполяризующий фактор формы.
Если ε * описывается формулой типа (35), то действительная часть ξ ,
определяющая возмущение добротности резонатора, имеет в общем случае две
области дисперсии. Низкочастотная область связана с поляризацией образца
как целого, а высокочастотная―с поляризацией отдельных проводящих
включений. В случае малой сквозной проводимости образца (σ 0 → 0 ) в (35)
выражения для соответствующих частот дисперсии имеют простой вид:
                             4πσ 0 L
                   ω 01 =                  = 0,                      (36)
                          ε + L (ε 0 − ε )