Рис. 8. Параметрическое изображе-
ние модельной структуры, заре-
гистрированное сканирующим ТГц
спектрометром
Интегрирование спектра позво-
ляет повысить контраст в изобра-
жении и, следовательно, увеличить
возможную глубину обнаружения
опухоли, так как в процессе инте-
грирования усредняются флуктуа-
ции в амплитудном спектре отра-
женного сигнала (см. рис. 7), по-
являющиеся вследствие интерфе-
ренции в слоистой структуре.
Рассматриваемый метод по-
строения параметрического изо-
бражения позволяет детектировать
области кожи с повышенным со-
держанием воды, так как рост кон-
центрации воды в тканях приводит
к росту спектрального коэффициента амплитудного отражения во всем
частотном диапазоне от 0,1 до 3 ТГц.
На рис. 8 представлено параметрическое изображение, сформиро-
ванное в соответствии с амплитудным фурье-спектром сигнала при
ОСШ во временном сигнале
i
(
x
i
, z
i
, t
)
, равном 20 отн.ед., характер-
ном для реального ТГц спектрометра. Из полученного изображения
следует, что контраст между здоровой и больной кожей наблюдается
для всех неоднородностей эпидермиса.
Результаты моделирования показали, что система, построенная на
основе ТГц спектрометра, позволяет обнаруживать онкологические
поражения на глубинах до 1. . . 1,5 мм. Из регистрируемых при ра-
стровом сканировании спектральных характеристик можно восстана-
вливать комплексную диэлектрическую проницаемость больных тка-
ней
b
ε
(
ω
)
, которая позволит идентифицировать новообразования. Ком-
плексная диэлектрическая проницаемость больных тканей определя-
ется непосредственно из сигнала, отраженного от поверхности кожи
i
(
x
i
, z
i
, t
)
, если опухоль выходит на поверхность. Если же опухоль рас-
положена под слоем здоровой кожи, то для определения комплексной
диэлектрической проницаемости больных тканей необходимо решать
обратную задачу — о восстановлении профиля комплексной диэлек-
трической проницаемости
b
ε
(
ω, y
)
из отраженного от среды сигнала.
Экспериментальная проверка результатов моделирования
ра-
боты системы осуществлялась с помощью ТГц спектрометра miniZ
фирмы zOmega. Сканирование проводилось путем перемещения
образца относительно неподвижного спектрометра, а для построения
параметрического изображения использовалась предложенная проце-
дура интегрирования спектров. На рис. 9–11 представлены результаты
124 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012. № 4
