正交雙波長光譜層析技術重建電弧等離子體溫度場.pdf

1、近年來，由于計算機技術、激光技術和圖像處理技術的飛速發(fā)展，三維流場的層析技術取得了長足進展。光學CT技術由于其獨特的優(yōu)點，越來越受到廣泛的重視，在溫度場、激波風洞、非對稱流場、等離子體場等熱物理量測試方面具有非常廣泛的應用前景。電弧等離子體由于自身的溫度高、能量集中和反應氣氛可變的特點，在焊接、機械、材料、冶金、能源、航空航天等工業(yè)領域得到了廣泛的應用。雖然人們利用層析技術對電弧等離子體溫度場做了較多的研究，但是迄今為止，對非完全數據下

2、非對稱非穩(wěn)態(tài)等離子體溫度場分布的研究，尚存在很多理論問題和技術問題，是當前國內外這一研究領域內最具有挑戰(zhàn)性、最富吸引力的難題。 本論文應用了正交雙波長光譜層析技術診斷電弧等離子體溫度場的方法。該技術用正交雙波長圖像實時采集光譜強度的數據測試系統(tǒng)，得到逆變電弧等離子體的灰度信息，采取了改進的最大熵層析算法（此改進的最大熵算法，與傳統(tǒng)的層析算法進行了數值模擬的比較，表現出較大的優(yōu)越性）分別重建出不同波長發(fā)射系數的分布狀況，然后根據等

3、離子體物理原理，選擇譜線相對強度法進行溫度場的三維重建，準確直觀地顯示逆變電弧等離子體溫度場的空間分布狀況。這對于研究等離子體加工技術應用中的過程機理，提高等離子體加工工藝水平，大面積提高產品零部件性能，開發(fā)等離子體新的工業(yè)應用，具有重大的學術意義和經濟價值。 本論文的創(chuàng)新點在于設計了一個適合于少投影方向數據的三維重建算法，它用于從譜線強度信息重建發(fā)射系數的過程中，最終達到電弧等離子體的溫度場診斷；建立了一個完整的，集面陣CCD