WebNIR

Il comportamento dielettrico di un mezzo con perdite è descritto dalla permittività relativa complessa, di cui parte reale e parte immaginaria sono:

Poniamo:

così che:

Nelle nostre tabelle ε compare come permittività relativa e σ come conducibilità (S/m). Per la via inversa, dalla permittività complessa si ricavano la conducibilità (equivalente) e la permittività relativa:

Formula esatta

dove:

e è la permittività complessa definita sopra.

Casi limite

Dielettrico perfetto (σ → 0): l'onda non viene attenuata.

Conduttore perfetto (σ ≫ 2πfεε₀): la formula esatta si riduce al classico spessore di pelle.

Verifica numerica

Formula esatta, approssimazione di conduttore perfetto e valore restituito dal servizio. L'approssimazione vale se e solo se σ ≫ 2πfε₀ε: alle radiofrequenze e alle microonde la condizione nei tessuti è ben lontana dall'essere soddisfatta, e l'approssimazione sottostima la profondità di penetrazione di un fattore due o più.

Formula esatta

dove è la lunghezza d'onda nel vuoto:

Casi limite

Dielettrico perfetto (σ = 0): la lunghezza d'onda si accorcia della radice quadrata della permittività.

Conduttore perfetto (σ ≫ 2πfε₀ε): la lunghezza d'onda diventa 2π volte lo spessore di pelle.

Verifica numerica

Stessi tessuti e stesse frequenze di sopra. Come per la profondità di penetrazione, a queste frequenze l'approssimazione di conduttore perfetto è lontana dall'essere accurata e sovrastima la lunghezza d'onda.

Le piccole differenze fra la colonna esatta e quella del servizio, sulla quarta cifra significativa, vengono dal valore arrotondato della velocità della luce usato nella verifica con il foglio di calcolo; il servizio usa .

Il servizio conosce 57 tessuti, ma solo 41 sono voci originali prese dal rapporto Gabriel del 1996. Gli altri 15 sono stati aggiunti negli anni per coprire l'elenco dei tessuti del modello anatomico AFRL/HED, il fantoccio numerico costruito sul Visible Human e usato alla Brooks Air Force Base, oppure come sinonimi più leggibili, e riusano i parametri Cole-Cole di un tessuto esistente, come Gabriel stessa suggeriva nelle sue note (per esempio Stomach (also oesophagus, duodenum and all upper digestive track) oppure Thyroid (thymus has a similar composition, expect similar properties)). Air e Vacuum sono segnaposto per il vuoto (ε_r = 1, σ = 0).

La tabella dà, per ogni nome accettato dal servizio, la denominazione nel rapporto Gabriel (il tessuto di cui si usano i parametri), il nome e il codice numerico nella tabella AFRL/HED (il codice, da 0 a 255, è l'indice del tessuto nel modello anatomico) e la densità di massa dove disponibile. La colonna provenienza dice Gabriel 1996 per le voci originali, = tessuto per quelle che riusano i parametri di un altro tessuto (stessi parametri, verificato nel database) e IFAC per i segnaposto. Passando sopra una riga si legge la nota sulla sua origine.

La densità (g/cm³) non entra nel calcolo dielettrico: è la densità di massa assegnata a ciascun tessuto nella tabella AFRL/HED distribuita con il servizio, utile per la dosimetria (tasso di assorbimento specifico). È indicata per i 41 tessuti che hanno una voce AFRL/HED e lasciata vuota altrove: nessun valore è stato stimato.

Fonti: la pagina Tissue denomination comparison del sito storico (D. Andreuccetti, 2000–2013, 52 tessuti), completata agli attuali 57, e la tabella dei tessuti AFRL/HED distribuita con il servizio tpd. Il permesso di usare i parametri di Gabriel fu chiesto agli autori della Brooks AFB nel 1997.