正交雙波長(zhǎng)光譜層析技術(shù)重建電弧等離子體溫度場(chǎng).pdf

1、近年來，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光技術(shù)和圖像處理技術(shù)的飛速發(fā)展，三維流場(chǎng)的層析技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。光學(xué)CT技術(shù)由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到廣泛的重視，在溫度場(chǎng)、激波風(fēng)洞、非對(duì)稱流場(chǎng)、等離子體場(chǎng)等熱物理量測(cè)試方面具有非常廣泛的應(yīng)用前景。電弧等離子體由于自身的溫度高、能量集中和反應(yīng)氣氛可變的特點(diǎn)，在焊接、機(jī)械、材料、冶金、能源、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。雖然人們利用層析技術(shù)對(duì)電弧等離子體溫度場(chǎng)做了較多的研究，但是迄今為止，對(duì)非完全數(shù)據(jù)下

2、非對(duì)稱非穩(wěn)態(tài)等離子體溫度場(chǎng)分布的研究，尚存在很多理論問題和技術(shù)問題，是當(dāng)前國內(nèi)外這一研究領(lǐng)域內(nèi)最具有挑戰(zhàn)性、最富吸引力的難題。 本論文應(yīng)用了正交雙波長(zhǎng)光譜層析技術(shù)診斷電弧等離子體溫度場(chǎng)的方法。該技術(shù)用正交雙波長(zhǎng)圖像實(shí)時(shí)采集光譜強(qiáng)度的數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)，得到逆變電弧等離子體的灰度信息，采取了改進(jìn)的最大熵層析算法（此改進(jìn)的最大熵算法，與傳統(tǒng)的層析算法進(jìn)行了數(shù)值模擬的比較，表現(xiàn)出較大的優(yōu)越性）分別重建出不同波長(zhǎng)發(fā)射系數(shù)的分布狀況，然后根據(jù)等

3、離子體物理原理，選擇譜線相對(duì)強(qiáng)度法進(jìn)行溫度場(chǎng)的三維重建，準(zhǔn)確直觀地顯示逆變電弧等離子體溫度場(chǎng)的空間分布狀況。這對(duì)于研究等離子體加工技術(shù)應(yīng)用中的過程機(jī)理，提高等離子體加工工藝水平，大面積提高產(chǎn)品零部件性能，開發(fā)等離子體新的工業(yè)應(yīng)用，具有重大的學(xué)術(shù)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)在于設(shè)計(jì)了一個(gè)適合于少投影方向數(shù)據(jù)的三維重建算法，它用于從譜線強(qiáng)度信息重建發(fā)射系數(shù)的過程中，最終達(dá)到電弧等離子體的溫度場(chǎng)診斷；建立了一個(gè)完整的，集面陣CCD