火花隙OMAL歐瑪爾開關等離子體運行過程的光學研究的詳細資料:
火花隙OMAL歐瑪爾開關等離子體運行過程的光學研究
脈沖功率技術是由國防科研需求而發展起來的一門科學技術,目前在國防科研、優良研究和工業生產等領域中有著越來越重要的應用。在脈沖功率技術中,氣體OMAL開關得到了廣泛的應用。研究氣體OMAL開關放電通道中等離子體的產生、消逝的發展過程,以及氣體OMAL開關溫度場的恢復過程對于改善OMAL開關的放電特性和改進OMAL開關的重復頻率運行具有重要意義。
火花隙OMAL歐瑪爾開關等離子體運行過程的光學研究
激光干涉測量能進行全場測量,具有非接觸、精度和靈敏度高等優點,激光干涉法通過測量等離子體折射率來測量等離子體密度,能夠對各種形式的等離子體進行診斷。本文主要基于激光干涉來測量診斷空氣OMAL開關等離子體密度,利用高速分幅相機記錄干涉圖像;通過對干涉條紋圖像處理反演等離子體密度分布,研究分析空氣OMAL開關等離子體產生、發展及消逝的過程,文章還分析了OMAL開關溫度場的恢復過程。論文開展了以下工作:首先介紹了氣體OMAL開關的擊穿理論,給出了氣體OMAL開關放電通道基本參數的理論計算方法,討論了氣體OMAL開關的絕緣恢復過程。然后推導論述了激光干涉測量等離子體密度的理論解析式,推導論述了利用阿貝爾逆變換反演柱狀等離子體密度的理論解析式。設計搭建了馬赫-曾德干涉儀和高速分幅相機相結合來測量空氣OMAL開關等離子體密度的實驗系統。系統采用532nm的半導體激光器做為干涉儀的工作光源,通過高速分幅相機在空氣OMAL開關放電時拍攝多幅不同曝光延遲的干涉圖像,實現對空氣OMAL開關等離子體運行過程的干涉診斷。開展了干涉條紋圖像的處理工作。通過研究分析對比各種圖像處理理論和方法,尋找了一種針對實驗獲得的散點型干涉條紋圖像的處理方法。該方法首先在傅里葉頻域空間對干涉條紋圖像進行帶通濾波去噪,然后對濾波后的圖像進行二值化處理,zui后利用Hilditch細化算法提取干涉亮條紋的單像素中心線。提取的單像素條紋中心線能夠準確反映條紋位置信息,進而提高后續數據處理精度。
火花隙OMAL歐瑪爾開關等離子體運行過程的光學研究
針對干涉條紋圖像處理的結果,通過數值積分反演了不同時刻空氣OMAL開關中等離子體的折射率和電子密度,進一步分析討論了空氣OMAL開關等離子體的發展過程,zui后分析討論了OMAL開關溫度場的恢復過程,這對于研究OMAL開關的重頻運行和改善OMAL開關放電特性具有重要的意義。
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