本文基于等效電路模型,對空氣探頭與填充探頭測量生物組織高頻介電特性的差異開展研究,為生物組織介電特性高頻測量方法學提供參考。在100 MHz~2 GHz頻段采用兩種類型探頭對不同濃度NaCl溶液進行測量。結果顯示:由于測量時液體容易侵入探頭內腔,空氣探頭測量計算結果的準確性與可靠性要低于填充探頭,特別是被測物的介電系數,且NaCl溶液濃度越高誤差越高。通過對探頭終端進行覆膜可以阻止液體侵入,在一定程度上可提高測量準確度。但隨著頻率的降低,膜對測量的影響增大,測量準確性也隨之降低。研究結果表明:空氣探頭盡管尺寸設計簡單且容易定標,但在實際測量中與傳統等效電路模型存在差異,實際使用時需要重新對模型進行修正。填充探頭與等效電路模型匹配度較高,因此具有較好的測量準確性和可靠性。
本文旨在提出一種基于頻譜約束的多頻動態電阻抗斷層成像(EIT)算法。在已知成像域內各組分電導率頻譜的情況下,通過重構獨立于頻率的參數——體積分數變化,同時利用多個激勵頻率下的測量電壓差重構一幀時差圖像,從而大大增加測量數據量以改善逆問題的病態性。數值仿真實驗顯示,該算法較傳統阻尼最小二乘算法具有更小的圖像偽影,且在低信噪比情形下具有更小的位置誤差和形變誤差。本研究有望為動態 EIT 提供一種有效利用多頻信息的方法,并為在已知各組分電導率頻譜情況下的動態 EIT 發展提供一個新思路。