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火花隙OMAL歐瑪爾開(kāi)關(guān)等離子體運(yùn)行過(guò)程的光學(xué)研究
脈沖功率技術(shù)是由國(guó)防科研需求而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)科學(xué)技術(shù)，目前在國(guó)防科研、優(yōu)良研究和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中有著越來(lái)越重要的應(yīng)用。在脈沖功率技術(shù)中，氣體OMAL開(kāi)關(guān)得到了廣泛的應(yīng)用。研究氣體OMAL開(kāi)關(guān)放電通道中等離子體的產(chǎn)生、消逝的發(fā)展過(guò)程，以及氣體OMAL開(kāi)關(guān)溫度場(chǎng)的恢復(fù)過(guò)程對(duì)于改善OMAL開(kāi)關(guān)的放電特性和改進(jìn)OMAL開(kāi)關(guān)的重復(fù)頻率運(yùn)行具有重要意義。

火花隙OMAL歐瑪爾開(kāi)關(guān)等離子體運(yùn)行過(guò)程的光學(xué)研究
激光干涉測(cè)量能進(jìn)行全場(chǎng)測(cè)量，具有非接觸、精度和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，激光干涉法通過(guò)測(cè)量等離子體折射率來(lái)測(cè)量等離子體密度，能夠?qū)Ω鞣N形式的等離子體進(jìn)行診斷。本文主要基于激光干涉來(lái)測(cè)量診斷空氣OMAL開(kāi)關(guān)等離子體密度，利用高速分幅相機(jī)記錄干涉圖像；通過(guò)對(duì)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(kāi)關(guān)等離子體產(chǎn)生、發(fā)展及消逝的過(guò)程，文章還分析了OMAL開(kāi)關(guān)溫度場(chǎng)的恢復(fù)過(guò)程。論文開(kāi)展了以下工作：首先介紹了氣體OMAL開(kāi)關(guān)的擊穿理論，給出了氣體OMAL開(kāi)關(guān)放電通道基本參數(shù)的理論計(jì)算方法，討論了氣體OMAL開(kāi)關(guān)的絕緣恢復(fù)過(guò)程。然后推導(dǎo)論述了激光干涉測(cè)量等離子體密度的理論解析式，推導(dǎo)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(shè)計(jì)搭建了馬赫-曾德干涉儀和高速分幅相機(jī)相結(jié)合來(lái)測(cè)量空氣OMAL開(kāi)關(guān)等離子體密度的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用532nm的半導(dǎo)體激光器做為干涉儀的工作光源，通過(guò)高速分幅相機(jī)在空氣OMAL開(kāi)關(guān)放電時(shí)拍攝多幅不同曝光延遲的干涉圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣OMAL開(kāi)關(guān)等離子體運(yùn)行過(guò)程的干涉診斷。開(kāi)展了干涉條紋圖像的處理工作。通過(guò)研究分析對(duì)比各種圖像處理理論和方法，尋找了一種針對(duì)實(shí)驗(yàn)獲得的散點(diǎn)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(duì)干涉條紋圖像進(jìn)行帶通濾波去噪，然后對(duì)濾波后的圖像進(jìn)行二值化處理，zui后利用Hilditch細(xì)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(zhǔn)確反映條紋位置信息，進(jìn)而提高后續(xù)數(shù)據(jù)處理精度。

火花隙OMAL歐瑪爾開(kāi)關(guān)等離子體運(yùn)行過(guò)程的光學(xué)研究
針對(duì)干涉條紋圖像處理的結(jié)果，通過(guò)數(shù)值積分反演了不同時(shí)刻空氣OMAL開(kāi)關(guān)中等離子體的折射率和電子密度，進(jìn)一步分析討論了空氣OMAL開(kāi)關(guān)等離子體的發(fā)展過(guò)程，zui后分析討論了OMAL開(kāi)關(guān)溫度場(chǎng)的恢復(fù)過(guò)程，這對(duì)于研究OMAL開(kāi)關(guān)的重頻運(yùn)行和改善OMAL開(kāi)關(guān)放電特性具有重要的意義。