Електродинамічна модель взаємодії електромагнітної хвилі з поверхнею вибухонебезпечної речовини

Abstract

Побудована електродинамічна модель взаємодії електромагнітної хвилі НВЧ-діапазону, довільно падаючої на поверхню вибухонебезпечної речовини, як найпростішого безоболонкового вибухонебезпечного предмету. Модель створена шляхом розв’язання рівнянь Максвела з відповідними граничними умовами. Модель дозволяє чисельно оцінювати здатність вибухонебезпечних речовин відбивати та локалізовувати енергію електромагнітних хвиль. Визначальними параметрами для цього є кут падіння електромагнітної хвилі та параметри вибухонебезпечної речовини. Застосування моделі дозволяє розраховувати коефіцієнти відбиття та переломлення потужності електромагнітного поля. Показано, що для реальних вибухових речовин з малими кутами діелектричних втрат цей параметр суттєво не впливає на взаємодію електромагнітної хвилі з поверхнею вибухонебезпечної речовини. Найбільш придатними до дистанційного виявлення шляхом опромінення електромагнітною хвилею є вибухонебезпечні речовини з високим значенням відносної діелектричної проникності. Для вибухонебезпечних речовин з невеликим значенням відносної діелектричної проникності значна кількість електромагнітної енергії переломлюється через поверхню вибухонебезпечної речовини й ця енергія може бути поглинена вибухонебезпечною речовиною. Ступінь поглинання визначається величиною тангенсу кута діелектричних втрат – чим більше тангенс кута діелектричних втрат, тим більше енергії має бути поглинене. Для таких вибухонебезпечних речовин можливим є їх дистанційний підрив шляхом опромінювання електромагнітною хвилею. Вибухонебезпечні речовини з проміжним значенням відносної діелектричної проникності мають середні можливості щодо їх дистанційного виявлення та дистанційного підриву. Таким чином, побудована модель дає можливість оцінювати можливість дистанційного виявлення та деактивації вибухонебезпечних предметів за допомогою опромінювання їх електромагнітною хвилею.