高温条件下光谱线型模型对光谱反演的影响分析

针对高温条件下光谱高精度反演的需求,对比分析了7种不同的光谱线型模型在光谱反演中的精度和稳定性,并发展了适用于高温诊断的光谱线型选择策略。首先测量了1100~1600 K温度范围的两条H 2O吸收光谱,采用七种不同的光谱线型模型分别进行分析,获取了各测量光谱的积分吸光度,速度依赖线宽和多普勒半高宽,并根据双线比值法计算气体温度值。对比分析表明,在高温常压条件下,Gaussian线型拟合精度最差,但通过Gaussian线型反演的气体温度精度最高;光谱拟合过程中,通过设置线型模型中的多普勒半高宽参数为已知量,能有效提高光谱线参数的反演稳定性和精度,也能有效提高各光谱线型温度反演精度。与高阶非Voigt线型(Speed-dependent Voigt线型,Rautian线型,Speed-dependent Rautian线型和Hartman-Tran线型)对比,Voigt线型获取的积分吸光度和速度依赖线宽偏小,计算的温度结果相对误差偏大。最后,对比了7种线型模型拟合程序的运行时间,在保证精度的条件下,Speed-dependent Voigt线型拟合速度最快。因此,通过Gaussian线型获取气体温度,然后根据温度计算多普勒半高宽参数并将其固定为已知量,采用Speed-dependent Voigt线型拟合能有效提高高温光谱的反演精度,速度和稳定性。

共聚焦成像系统中探测器对分辨率的影响(英文)

基于点扩展函数,推导出共焦系统的成像公式,模拟了探测器尺寸对分辨率的影响,并提出最佳针孔半径.为验证理论分析,设计并建立了一套共焦系统,测量了不同针孔时的轴向响应,并得到了鉴别率板的共焦和离焦像.

内窥式共聚焦成像系统分析(英文)

基于点扩展函数和傅立叶光学理论,推导出系统的相干传递函数,并详细研究了光纤对轴向分辨率的影响.研究结果表明:该系统为相干成像系统,系统的轴向分辨率随光纤半径A的增加而降低.最后,搭建了一套内窥式共聚焦成像系统,并测得光栅样品的共聚焦图像.实验结果表明,该系统具有良好的分辨率.