边界-有限元法:电容层析成像中界面与介电常数同步重建

1 下载量 59 浏览量 更新于2024-07-15 收藏 1.73MB PDF 举报
本文探讨了基于边界和有限元耦合方法的电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography, ECT)在同时重建界面和介电常数方面的创新研究。电容层析成像是非侵入性检测技术,广泛应用于材料科学、能源和工业过程控制等领域,以测量物体内部的电导率分布。这项工作发表于《皇家学会A》(Philosophical Transactions of the Royal Society A),由Shangjie Ren和Feng Dong两位作者共同完成,他们的研究发表在2016年3月7日的一期主题为“通过工业过程成像实现超感”的论文集中。 论文的核心内容聚焦于一种新颖的算法,即结合边界条件和有限元方法,提出了一种块坐标下降法(Block Coordinate Descent Method,BCM),用于提高ECT图像的精度。传统的ECT方法往往单独处理界面和介电常数的重建,而这种方法则实现了两者的同时优化,从而减少了误差累积,提高了成像结果的可靠性。 作者们强调,这种方法特别适用于检测沉积层,因为在工业生产过程中,精确识别沉积物界面和其介电特性对于优化工艺过程至关重要。他们通过理论分析和实验验证,展示了这种耦合方法在实际应用中的优越性能,包括更高的分辨率、更快的计算速度以及对复杂形状和多层结构的适应性。 论文引用如下: Ren, S., & Dong, F. (2016). Interface and permittivity simultaneous reconstruction in electrical capacitance tomography based on boundary and finite-element coupling method. Phil. Trans. R. Soc. A, 374(20150333), [doi:10.1098/rsta.2015.0333]. 读者可以通过链接http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2015.0333 或者访问http://rsta.royalsocietypublishing.org获取更多关于该研究的详细内容和电子补充材料,与作者Feng Dong联系获取进一步的信息,其电子邮件地址为fdong@tju.edu.cn。 这篇研究论文为电容层析成像技术的发展提供了重要的理论支持和实践指导,有望推动工业界在检测和理解材料性质上达到新的高度。