[发明专利]等离子体中粒子分布的瞬态成像方法及装置

摘要

本发明属于等离子体物理领域。等离子体中粒子分布的瞬态成像方法，用光谱仪采集等离子体光谱，选择待测粒子发射谱线作为其特征谱线；根据测粒子选择两片窄带滤光片；利用两组透镜组成的两组光学4f系统、窄带滤光片、门控相机对特征谱线进行拍照，获得包含连续背景的粒子谱线强度分布图像和连续背景强度图像，用包含连续背景的粒子谱线强度分布图像减去连续背景强度图像与校正系数的乘积，得到粒子谱线强度分布图像；对粒子谱线强度分布图像进行高斯平滑以及基于离散数值计算的Abel反演，完成粒子谱线强度积分图像至粒子分布图像的转化。本发明还涉及一种等离子体中粒子分布的瞬态成像装置。

主权项

1.等离子体中粒子分布的瞬态成像方法，其特征在于：按照如下的步骤进行步骤一、用光谱仪采集等离子体光谱，选择待测粒子发射谱线作为其特征谱线；步骤二、根据测粒子选择两片窄带滤光片，第一窄带滤光片(9)的中心透射波长与待测粒子的特征谱线相同，第二窄带滤光片(13)的中心透射波长与待测粒子的特征谱线波长相差不超过50nm且在其带宽内不存在任何谱线，并且第二窄带滤光片(13)的中心透射波长与待测粒子的特征谱线波长不相等；步骤三、利用第一透镜(7)和第二透镜(8)组成的第一光学4f系统、第一窄带滤光片(9)、第一门控相机(6)对特征谱线进行拍照，得到包含连续背景的粒子谱线强度分布图像，利用第三透镜(11)和第四透镜(12)组成的第二光学4f系统、第二窄带滤光片(13)、第二门控相机(10)对特征谱线进行拍照，得到连续背景强度图像，第一门控相机(6)和第二门控相机(10)在同一时刻、相同曝光门宽条件下进行拍照；步骤四、连续背景强度图像的校正系数其中，L₁(λ)、L₂(λ)分别为滤光片9、13的透过率曲线，λ₁、λ₂为L₁(λ)＝0时所对应的两个波长，λ₃、λ₄为L₂(λ)＝0时所对应的两个波长；步骤五、用包含连续背景的粒子谱线强度分布图像减去连续背景强度图像与校正系数C的乘积，得到粒子谱线强度分布图像；步骤六、对粒子谱线强度分布图像进行高斯平滑以及基于离散数值计算的Abel反演，完成粒子谱线强度积分图像至粒子分布图像的转化。