СВЧ методы исследования электрофизических свойств гетерогенных объектов. - 2 стр.

                       1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
    Задача определения электропроводности неоднородных материалов
возникает во многих разделах физики и техники. Объекты биофизического
исследования также, как правило, неоднородны в электрическом отношении.
Суспензии, плёнки, порошки, твердые осадки биологических препаратов и
веществ, не говоря уже о тканях и фрагментах живых организмов и клеток,
представляют собой гетерогенные системы, в которых смешаны компоненты с
различной электропроводностью. Даже монокристаллы чистых биологически
активных веществ и ферментов в лучшем случае относятся к классу
молекулярных кристаллов, в которых макромолекулы, обладающие подвижной
системой элементарных носителей зарядов, слабо связаны между собой. Это
приводит к тому, что даже при наличии в объекте высокопроводящих участков
они зачастую оказываются изолированными друг от друга и не образуют
единой проводящей цепи.
      Исследование    электропроводности    таких    объектов  обычными
электрометрическими методами оказывается малопродуктивным: сведения об
электропроводности отдельных компонент объекта неполны, а если
используемые электроды обладают способностью инжектировать в объект
избыточные заряды, то результаты измерения могут быть дополнительно
значительно искажены.
      Для преодоления этих трудностей иногда используются косвенные
методы (оптические, радиоспектроскопические, механические),       которые
отчасти чувствительны к количеству и подвижности носителей заряда. Однако
более надежные результаты могут быть получены при использовании
разновидности прямого измерения проводимости – кондуктометрия
переменного тока.
      Метод бесконтактной кондуктометрии переменного тока использует то
обстоятельство, что изолирующие зазоры и слабопроводящие участки в
материале играют роль емкости и при измерении на достаточно высокой
частоте «закорачиваются» и препятствуют протеканию тока проводимости
через высоко проводящие участки, которые и определяют при этом омическую
проводимость материала. В основе этих качественных соображений лежат
выводы теории макроструктурной поляризации гетерогенных объектов
(Максвелл 1895, Вагнер 1914).
      Действительно, предположения, основанные на теории поляризации
Максвелла-Вагнера (М-В), хорошо подтверждаются фактом возрастания
                                   σ , с ростом частоты на измерениях
проводимости сложной проводящей смеси,
ω с быстрым приближением к σ (ω ) к предельному значению σ ∞ при,
ω > ω 0 где   ω0 - «частота дисперсии», характерная для данной системы.
Однако теория М-В исходит из чисто электрического рассмотрения
макроскопической поляризации, при которой считается, что электрический
заряд сосредоточен на поверхности неоднородности. В этом случае свойства