CCD光谱层析技术重建氩等离子束射流三维温度场

根据谱线相对强度法,提出了利用正交面阵CCD光谱层析技术,实时重建氩等离子束射流三维温度场的方法。通过CCD获得的待测场图像与没有射流射出时在待测场处放置的坐标纸图像进行比对,测量了实际待测场的大小;利用步进电机带动光纤探针对待测场进行扫描,通过光谱仪获得了待测场的光强分布。根据谱线相对强度法中谱线选取的原则,选择了696.5和763.5nm两条谱线作为研究对象。为防止CCD接收光强过饱和及待测场边缘光谱信息的损失,根据待测场的大小和光强分布设计了梯度衰减片,再通过窄带滤波片获得了待测场的光谱信息。结果表明与光纤光谱扫描法获得的结果吻合较好,不确定度为3.3%。系统满足了实时重建三维温度场的要求,为等离子束射流后续的密度场、压力场和速度场的实时诊断提供了坚实基础。