[发明专利]基于发射光谱法的等离子体电子密度三维联合诊断方法

权利要求书

1.一种基于发射光谱法的等离子体电子密度三维联合诊断方法，其特征在于，包括：

利用光学相机获得等离子体发射光谱系数的投影图像，并利用微波干涉在预设路径上诊断所述等离子体的第一电子密度积分值；

通过三维重建算法，从所述投影图像中得到等离子体发射光谱系数的三维分布；

利用静电探针诊断所述预设路径上的电子密度相对分布，并根据所述电子密度相对分布确定静电探针诊断的预设路径上的第二电子密度积分值；

利用所述第一电子密度积分值和所述第二电子密度积分值，修正预设路径上静电探针诊断的电子密度分布，得到预设路径的电子密度一维分布；

从所述发射光谱系数的三维分布中提取出与所述预设路径的电子密度一维分布具有时间一致性和空间一致性的发射光谱系数一维分布，并计算标定公式；

根据所述标定公式和所述等离子体发射光谱系数的三维分布，获得该等离子体电子密度的三维分布。

2.根据权利要求1所述的基于发射光谱法的等离子体电子密度三维联合诊断方法，其特征在于，所述通过三维重建算法，从所述投影图像中得到等离子体发射光谱系数的三维分布的步骤，包括：

对所述投影图像进行滤波处理之后，采用面层析算法或体层析算法对所述等离子体的发射光谱系数进行三维重建，得到其发射光谱系数的三维分布。

3.根据权利要求1所述的基于发射光谱法的等离子体电子密度三维联合诊断方法，其特征在于，所述利用静电探针诊断所述预设路径上的电子密度相对分布，并根据所述电子密度相对分布确定静电探针诊断的预设路径上的第二电子密度积分值的步骤，包括：

利用静电探针逐点诊断预设路径的电子密度相对分布；

根据所述预设路径的长度，对预设路径的电子密度相对分布进行积分，得到静电探针诊断的预设路径的第二电子密度积分值。

4.根据权利要求3所述的基于发射光谱法的等离子体电子密度三维联合诊断方法，其特征在于，所述利用所述第一电子密度积分值和所述第二电子密度积分值，修正预设路径上静电探针诊断的电子密度分布，得到预设路径的电子密度一维分布的步骤，包括：

根据所述第一电子密度积分值和所述第二电子密度积分值，确定所述预设路径上各点的微波修正系数；

将各点的微波修正系数分别与静电探针诊断得到的逐点电子密度对应相乘，得到所述预设路径上等离子体的电子密度一维分布。

5.根据权利要求4所述的基于发射光谱法的等离子体电子密度三维联合诊断方法，其特征在于，按照如下公式确定所述预设路径上各点的微波修正系数：

式中，r表示所述等离子体的半径，N表示第一电子密度积分值，n_e(x)表示静电探针诊断预设路径上点x的电子密度值，K表示微波修正系数。

6.根据权利要求1所述的基于发射光谱法的等离子体电子密度三维联合诊断方法，其特征在于，所述从所述发射光谱系数的三维分布中提取出与所述预设路径的电子密度一维分布具有时间一致性和空间一致性的发射光谱系数一维分布，并计算标定公式的步骤，包括：

从所述等离子体发射光谱系数的三维分布中，提取出所述预设路径上的发射光谱系数一维分布；

将所述发射光谱系数一维分布与所述预设路径的电子密度一维分布按照各预设位置点进行对应后，拟合得到标定公式。

7.根据权利要求6所述的基于发射光谱法的等离子体电子密度三维联合诊断方法，其特征在于，所述根据所述标定公式和所述等离子体发射光谱系数的三维分布，获得该等离子体电子密度的三维分布的步骤，包括：

将所述等离子体发射光谱系数的三维分布代入所述标定公式，得到等离子体电子密度的三维分布。