Tijdattenuatiecurven

Tijdattenuatiecurven zijn grafieken die de afname van signaalsterkte in een medium weergeven als functie van de tijd na een impuls of korte pulsvorm. De tijdas geeft de reistijd van het signaal aan tussen zender en ontvanger, zodat de curve de gecombineerde effecten van absorptie, verstrooiing en mogelijk dispersie laat zien. Zo’n curve geeft een beeld van hoe het medium het signaal over tijd verzwakt.

In verschillende vakgebieden worden tijdattenuatiecurven gebruikt om materiaal- en medioegenschappen te karakteriseren. In de seismologie en onderwatersonica helpen ze bij het bepalen van eigenschappen van gesteente of waterlagen. In medische beeldvorming, zoals ultrasound en optische tomografie, worden ze ingezet om de attenuatie van weefsel te kwantificeren en beeldvorming te verbeteren. Ook in optische communicatie en time-domain reflectometrie voor kabeldiagnose spelen ze een rol, waar ze aangeven hoeveel signaalverlies optreedt tijdens de voortplanting door een kanaal of kabel.

Modellering van tijdattenuatiecurven gebeurt vaak met eenvoudige exponentiële vormen: A(t) ≈ A0 exp(−α v t), waarbij α het attenuatiecoëfficiënt is, v de voortplantingssnelheid van het signaal in het medium, en t de reistijd. Dispersie en heterogeniteit van het medium kunnen de vorm van de curve beïnvloeden en leiden tot vervorming of bredere pulsen.

De curves worden verkregen door een pulsvormige excitatie uit te zenden en de ontvangen amplitude als functie van aankomsttijd te registreren, rekening houdend met de instrumentrespons en ruis. Ze dienen toepassingen zoals materiaalcharacterisatie, calibratie van meetapparatuur en verbetering van reconstructie in imaging.