论文题目: 太赫兹波及光学过程层析成像技术研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 控制科学与工程
作者: 陈稷
导师: 周泽魁
关键词: 太赫兹波,近红外线,层析成像,多相流
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 多相流的研究在石化工程、原子能工程、航天工程、动力工程及化学工程中均具有重要的价值。多相流系统是一个复杂的非线性动态系统,多相流参数检测的难度很大。过程层析成像(Process Tomography, PT)技术是以层析成像(Computed Tomography, CT)技术为基础,以多相流为主要对象的过程参数二维或三维分布的成像检测技术,是多相流参数检测最重要的技术之一。本文对于太赫兹波过程层析成像技术及其在两相流参数检测中的应用做了初步的研究和探讨,并构建了一个近红外激光过程层析成像系统,这个系统可以用于太赫兹波过程层析成像技术的模拟和研究,也可以独立应用于两相流参数检测。本文的主要研究工作和创新点如下: 1.太赫兹波过程层析成像技术的研究:太赫兹波科学技术是目前国际上的一个研究热点,太赫兹波独特的物理特性使其在很多领域具有广阔的应用前景。太赫兹波成像技术是太赫兹波应用技术研究主要方向之一,本文对于太赫兹波过程层析成像技术及其在多相流参数检测中的应用研究是太赫兹波成像技术的一个创新领域。 2.近红外激光过程层析成像技术及系统的研究:光学计算机成像检测技术近年来受到了学术界广泛的关注和研究,光学层析成像技术是其中的研究热点之一,但是目前的光学层析成像技术大多还停留在理论研究阶段。本文构建的近红外激光过程层析成像试验性系统具有独特的系统结构、较高的实用价值和很大的改进潜力。 3.多相流参数检测新技术的研究:本文研究的太赫兹波及近红外激光过程层析成像技术是多相流参数检测的新方法。其中近红外激光过程层析成像技术可以获得很高的成像速度和分辨率,可以应用于多种两相流的成像检测,对于特定多相流型的成像效果较好。 太赫兹波科学技术以及光学计算机成像检测技术都是很新的科学研究领域,发达国家对于这些领域的研究给予了高度的重视并取得了一些阶段性研究成果,国内对于这些领域的研究才刚刚起步,本文在这方面的研究是国内开展较早的,尽管目前取得的成果有限,但是本文选择的研究方向无疑是检测技术未来重要的发展方向。
论文目录:
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1．1 多相流参数检测
1．2 太赫兹波概述
1．3 光学检测技术
1．3．1 光谱分析技术
1．3．2 图像检测技术
1．3．3 光学传感技术
1．3．4 光学计算机成像技术
1．4 嵌入式实时系统
1．5 本文工作及意义
1．5．1 本文的意义
1．5．2 结构与内容
1．5．3 主要创新点
1．6 本章小结
第二章 太赫兹波科学技术
2．1 太赫兹波科学技术相关理论
2．1．1 麦克斯韦电磁理论
2．1．2 电偶极子模型
2．1．3 量子力学基本理论
2．1．4 量子化学相关理论
2．1．5 分子物理学
2．1．6 固体物理学
2．2 太赫兹波的物理特性
2．3 太赫兹波的传输
2．4 太赫兹波产生技术
2．4．1 自由电子激光器
2．4．2 量子级联激光器
2．4．3 光电导偶极天线
2．4．4 非线性光学晶体
2．4．5 非线性光学混频
2．4．6 光参量变换
2．4．7 电子振荡太赫兹源
2．4．8 非线性发射线
2．5 太赫兹波探测技术
2．5．1 太赫兹波短脉冲探测
2．5．2 外差法探测连续太赫兹波
2．6 太赫兹波应用技术
2．6．1 太赫兹时域光谱技术
2．6．2 太赫兹波成像技术
2．7 太赫兹波应用领域
2．8 小结
第三章 太赫兹波层析成像技术研究
3．1 层析成像基本原理
3．2 太赫兹波基本波动方程
3．3 X射线CT的理论模型
3．4 太赫兹波CT的理论模型
3．5 太赫兹波CT系统研究
3．5．1 透射太赫兹波CT投影几何分析
3．5．2 透射太赫兹波CT传输特性分析
3．6 小结
第四章 光学层析成像技术研究
4．1 光学基本理论
4．1．1 几何光学
4．1．2 波动光学
4．2 光学计算机成像技术
4．2．1 光学近场显微成像技术
4．2．2 光学层析成像技术
4．2．2．1 光学散射层析成像技术
4．2．2．2 光学多普勒层析成像技术
4．2．2．3 光学相干层析成像技术
4．2．3 光学层析成像技术的工业应用
4．3 小结
第五章 近红外光学 PT系统设计
5．1 光学 PT系统投影几何设计
5．2 光学扫描系统设计
5．3 图像重建算法
5．3．1 反投影算法
5．3．2 反投影滤波
5．3．3 扇束投影重排方法
5．3．4 代数重建算法
5．4 小结
第六章 近红外光学 PT系统实现
6．1 光学 PT试验性系统硬件组成
6．1．1 控制与接口子系统
6．1．2 数据采集逻辑控制子系统
6．1．3 图像重建子系统
6．2 光学PT试验性系统成像算法
6．3 光学 PT试验性系统软件实现
6．4 模拟试验结果及性能分析
6．5 小结
第七章 总结与展望
7．1 论文工作总结
7．2 工作展望
参考文献
附录
作者简介
攻读博士学位期间主要工作
致谢
发布时间: 2005-07-27
相关论文
- [1].太赫兹实时成像中关键技术的研究与改进[D]. 王新柯.哈尔滨工业大学2011
- [2].太赫兹时域光谱及其成像检测技术研究[D]. 陈锡爱.浙江大学2012
- [3].太赫兹相干层析成像及相关功能器件研究[D]. 左志高.华中科技大学2013
- [4].基于太赫兹时域光谱的检测技术研究[D]. 曹丙花.浙江大学2009
- [5].太赫兹量子级联激光器电子动力学研究[D]. 高少文.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）2004
- [6].太赫兹场作用下低维半导体光学特性研究[D]. 米贤武.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）2004
- [7].基于太赫兹时域光谱的生物分子检测技术研究[D]. 张同军.浙江大学2007
- [8].基于太赫兹时域光谱技术的生物分子和农药分子的检测技术研究[D]. 颜志刚.浙江大学2008
- [9].几种材料的太赫兹（THz）时域光谱研究[D]. 陈华.吉林大学2008
- [10].太赫兹辐射的产生、探测及一些分子和固体的太赫兹时域光谱[D]. 王琳.吉林大学2008