太赫兹波段煤的湿度与介电特性关系

刘陵玉¹，杨传法¹，张献生¹，贾成艳²，胡伟²，樊伟²，崔洪亮²

1. 山东省科学院自动化研究所2. 吉林大学仪器科学与电气工程学院

摘 要：基于自由空间法测试材料介电常数的原理,在室温条件下,测量了太赫兹波段100~110 GHz频率范围电磁波辐射条件下不同地区不同类型的煤样在不同湿度时的介电常数,研究湿度对煤的介电特性的影响,为研发旨在防治煤矿水害的基于太赫兹透射成像的煤矿孔中径向裂隙探测技术提供理论和数据基础。实验分别测出了煤样在100,105和110 GHz电磁波辐射时不同湿度条件下对应的介电常数实部和虚部,计算了不同湿度条件下的损耗正切。通过实验数据分析得出以下结论,室温条件下太赫兹波段的电磁波辐射时,煤的介电常数实部和虚部均随湿度的增加而单调增大,损耗正切随湿度的增加也呈现增大趋势。

关键词：煤;湿度;介电特性;太赫兹;