Μικροκυματικές Μέθοδοι Απεικόνισης Του Υπεδάφους

Abstract

Στην παρούσα διατριβή μελετώνται μέθοδοι απεικόνισης του υπεδάφους και ανίχνευσης αντικειμένων που βρίσκονται στο εσωτερικό του. Για τη μελέτη του υπεδάφους, τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέθοδοι που στηρίζονται στη διάδοση και σκέδαση κυμάτων. Τα κυματικά πεδία προσπίπτουν στο έδαφος, σκεδάζονται από τα υπάρχοντα αντικείμενα και τα υλικά του υπεδάφους και η επίλυση ενός αντιστρόφου προβλήματος σκέδασης παρέχει πληροφορίες για τις γεωμετρικές και φυσικές ιδιότητες των θαμμένων αντικειμένων. Οι μέθοδοι επίλυσης αντιστρόφων προβλημάτων σκέδασης και οι μετρήσεις που γίνονται στην επιφάνεια του εδάφους με κατάλληλες κεραίες συνιστούν μεθόδους ανίχνευσης και απεικόνισης του υπεδάφους.Η ανίχνευση του υπεδάφους στο πεδίο του χρόνου γίνεται με ραντάρ διείσδυσης εδάφους. Εκπέμπεται ένας ηλεκτρομαγνητικός παλμός και καταγράφεται ο παλμός του σκεδαζόμενου από το άγνωστο αντικείμενο κύματος. Ο χρόνος επιστροφής του παλμού συνδέεται με το βάθος του αντικειμένου. Έχουν χρησιμοποιηθεί ευρυζωνικές κεραίες όπως η παπιγιόν και η χοανοειδής. Επίσης έχουν χρησιμοποιηθεί λογαριθμικές κεραίες και ειδικότερα έχει κατασκευαστεί μία λογαριθμική περιοδική μονοπολική κεραία η οποία συνδυάζει τα πλεονεκτήματα της διπολικής, αλλά έχει μικρότερες διαστάσεις και λιγότερο βάρος. Έχουν γίνει προσομοιώσεις παλμικού ραντάρ στο CST studio.Έχει γίνει έλεγχος απόσβεσης κύματος σε σχέση με την αγωγιμότητα του εδάφους σε διάφορα βάθη. Επίσης έχουν γίνει μετρήσεις σε αρχαίο λατομείο στο Λαύριο, σε θαμμένη δεξαμενή νερού, περιμετρικά πηγαδιού και σε κατασκευασμένο χώρο δοκιμών.