資源開発技術・岩盤工学

[1201-10-03] The estimation of the complex relative permittivity by using electromagnetic waves reflection.

○Kohshi Kimura¹, Hitoshi Mikada¹, Junichi Takekawa¹ (1. Kyoto University)

司会：木﨑 彰久（秋田大学）

Keywords:dielectric relaxation, Cole-Cole plot

地中レーダ探査は，地下に放射した電磁波の反射を利用することで，地下浅部を可視化する非破壊探査手法の一種である。地中レーダ探査では広範囲を迅速に探査できるため，土木分野など様々な分野で広く利用されている。一方，探査対象の位置や深度は把握できるものの，その物性にまで踏み込んだ解析はあまりおこなわれていないのが現状である。そこで本研究では、電磁波の反射波から媒質の複素誘電率を求める方法を提案し，その有効性を数値シミュレーションにより検討する。本手法では，誘電緩和により媒質の誘電率が、与える電磁波に含まれる周波数の関数になることに着目し、様々な周波数帯の電磁波を利用することで、領域に含まれる媒質の複素比誘電率を推定する。具体的には，複素比誘電率を複素平面上に図示するCole-Cole プロットを行い、高周波数における比誘電率、低周波数における比誘電率、緩和時間およびその分布を示す定数という媒質固有の4つのパラメータを求めることにより、物性にまで踏み込んだ解析を目指すものである。数値実験結果に上記の解析を適用したところ，電磁波の反射波受信から物質固有のパラメータを導くことが可能であることが示された。