基于FFT与阿贝尔逆变换的激光焊接等离子体温度场精确测量与数据处理

激光焊接等离子体温度场测量及数据处理是一篇深入研究激光焊接过程中的关键技术。在激光焊接过程中，光致等离子体的产生是关键现象，其温度场的精确测量对理解材料熔化、热传导以及优化工艺参数至关重要。文章主要探讨了如何通过光谱分析法，特别是利用快速傅里叶变换（FFT）和汉克耳变换相结合的阿贝尔逆变换数值方法，来解决这一测量难题。 阿贝尔逆变换是一种数学工具，它能将光谱数据转换为物理空间的温度分布，这对于二维等离子体温度场的重建非常重要。研究者开发了一种创新的数据处理方法，通过对实验数据进行复杂运算，即使在取样点仅为41个的情况下，也能实现较高的计算精度，标准误差达到了约3.23×10^-2，这在数据密集度不高的情况下实属难得。 文中提到的实验部分，研究人员利用多通道光谱仪观察激光焊接过程中产生的孔外光致等离子体，通过新方法对数据进行处理，成功获取了激光焊接过程中等离子体的温度分布情况。结果揭示了一个显著的趋势，即温度场呈现出相对于光束中心的四周较低、中间较高的特点，这有助于理解和控制焊接过程中的热效应。 这项研究不仅提供了实用的测量技术，还对于激光焊接的优化具有理论指导意义。关键词包括激光加工、激光焊接、等离子体温度场测量和阿贝尔逆变换，这些关键词体现了文章的核心内容和研究重点。这篇文章为激光焊接领域的温度场控制和精确测量提供了一种创新且精准的方法，对提高焊接质量、减少热量损失等方面具有实际价值。