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激光干涉粒子成像测量技术的理论与实验研究  
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【英文题名】 Study on the Theoryand Experiment of Interferometric Particle Imaging
【作者】 陈益亮;
【导师】 吕且妮;
【学位授予单位】 天津大学;
【学科专业名称】 光学工程
【学位年度】 2010
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 天津大学
【网络出版投稿时间】 2011-04-06
【基金】 国家自然科学;
【关键词】 激光干涉粒子成像测量技术; 全相位多普勒技术; 最优化实验测量系统; 小波匹配; 傅里叶变换; 修正Rife方法; 喷雾场测量;
【英文关键词】 interferomertic particle imaging; global phase doppler; optimized experimental system; wavelet matched; Fourier transform; modified Rife algorithm; spray measurement;
【中文摘要】 粒子场测量在工业、科研等领域具有重要的意义。激光干涉粒子成像技术是一种相对较新的粒子测量技术,它利用粒子散射光的干涉图得到粒子尺寸和位置信息,实现粒子场测量。本文对激光干涉粒子成像测量技术的理论及其在雾场中的应用进行了研究,所做的主要工作如下: 1.基于几何光学模型对激光干涉粒子成像测量技术的基本理论进行了研究。 2.分析了实验系统参数对可测粒径范围、最大可测粒子场浓度及粒径测量不确定性的影响,给出了设计最优化实验测量系统的方法。 3.提出一种基于小波匹配和傅里叶变换技术的干涉图条纹数/条纹间距的提取方法,利用修正Rife方法对频率进行亚象素细分,并进行了计算机模拟。模拟结果:当重叠系数? <11.62%时,算法识别率高于90%,频率提取误差小于0.0185%。研究结果验证了该方法的可行性。 4.利用连续半导体激光器和高分辨率CCD搭建激光干涉粒子成像测量实验系统,对直径为51.1?m和119.4?m的标准粒子进行测量。测量结果:粒子直径分别为49.79? 0.41?m和117.89? 1.49?m,相对误差分别为2.56%和1.26%。并应用于乙醇喷雾场和水喷雾场测量,给出了...
【英文摘要】 The measurement of particle field is important in science and engineering and the like fields. Interferometric particle imaging (IPI) technique is a relatively new particle measuring technique which can obtain the size and the location of particle by the interferogram of particle scattering light. The paper centers about the theory of the IPI technique and its application in spray field, the main work as follows has been done: 1. The basic theory of the IPI technique is studied based on geometrical opti...
【更新日期】 2011-05-03

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