2004 Fiscal Year Annual Research Report
粒状物質から構成される不規則媒質の電気的定数イメージングに関する研究
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15560370
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| Research Institution | Sasebo National College of Technology |
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Principal Investigator |
南部 幸久 佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 助教授 (00228115)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三橋 和彦 佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 助教授 (60311114)
高比良 秀彰 佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 講師 (80249896)
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| Keywords | 不規則媒質 / 等価媒質定数 / 等価構成定数 / 多重散乱理論 / キラル媒質 / 混合媒質 |
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| Research Abstract |
不規則媒質(ランダム媒質)を構成する粒状物質が誘電体球,磁性体球,キラル球である場合の実効的な電気的定数算定とそのイメージングを行うために,電磁波多重散乱理論に基づいて、まず理論的立場から解析を行い,算定結果の妥当性を検証し、視覚化について検討を行った。特に今年度は、複雑な粒子構造にも対応できるよう算定手法の適用範囲拡張を目指し、2個の球体がペアになっている粒子構造が多数存在する空間をモデルとした場合の実効的な電気的定数算定法について研究を行った。具体的には,空間中に、粒状物質(誘電体球and/orキラル球)がペアになっている粒子構造が多数存在する不規則媒質を考え、その実効的な電気的定数算定式の導出を行うために,(1)背景媒質(均質誘電体または自由空間)中に多数の粒状物質のペアが不規則に分布する不規則媒質を解析対象媒質モデルとし,媒質中を伝搬する電磁波のベクトル波動方程式をMaxwellの方程式に基づいて定式化し(南部),(2)得られたベクトル波動方程式より電磁波多重散乱解析法(実効界近似:EFA)を用いて,電磁波のコヒーレント成分の解析を行い(南部・三橋),(3)その結果導出された媒質中の平均波数(実効伝搬定数)より,粒状物質の種類(誘電体,キラル)ごとに不規則媒質の実効的な電気的定数の算定式を導出し(南部),(4)導出された不規則媒質の実効的な電気的定数の算定式から数値計算を行った(南部・高比良)。この内,不規則媒質の実効的な媒質定数である等価構成定数(等価誘電率,等価透磁率,等価キラリティ)については,詳細な数値計算を行い,論文として公開した。
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