【摘要】：為了對激光武器毀傷目標過程中的毀傷效能進行評估,必須需對毀傷區(qū)域的溫度變化進行研究。一般情況下,激光武器對目標區(qū)域的毀傷過程約幾秒鐘時間,毀傷區(qū)域會發(fā)生劇烈的溫度變化,毀傷區(qū)域?qū)囟茸兓难芯坎粌H可以對物體毀傷效能進行分析,還能夠?qū)す馕淦飨到y(tǒng)的設計提出要求,并且對于輻射光譜的研究還可以用于分析目標材料的性質(zhì)、分辨材料的種類。為研究激光毀傷中目標區(qū)域的精確溫度變化,需考慮研究測量區(qū)域的不同溫度及不同大氣環(huán)境下光譜透過率對測量光譜的影響。不同溫度光譜的疊加會使反演溫度低于真實溫度,經(jīng)過一定距離大氣傳輸?shù)玫降臏y量光譜也會增大溫度反演的誤差。減少其它因素對溫度反演的影響,提高目標區(qū)域溫度反演的精度,可以反饋到目標區(qū)域的較準確溫度分布測量上,從而為激光毀傷目標的效能評估研究提供有力支撐,為區(qū)域溫度分布的測量提供了一種思路。本文以具有規(guī)則溫度分布的毀傷區(qū)域為例,對不同距離下的多光譜測溫技術進行了分析研究,對低溫區(qū)域及大氣傳輸對光譜測量的影響進行了模擬。研究提出了一種對多光譜擬合測溫技術的改進方法,極大地減小了多光譜擬合測溫技術的測溫誤差。論文工作主要包括:(1)詳述了多光譜擬合測溫技術的測溫原理、適用范圍,對測溫精度產(chǎn)生影響的因素進行了分析。模擬了在0.4~0.9μm波段范圍內(nèi)影響因素對光譜測量產(chǎn)生的影響,并且論證使用該波段進行溫度反演的優(yōu)勢。(2)詳述了溫度反演中所采用的光譜平滑、插值、濾波方法,并提出一種改進的多光譜測溫技術。對目標區(qū)域中不同溫度的輻射光譜進行疊加處理,利用多光譜測溫技術對目標區(qū)域的疊加光譜進行溫度反演,并與比色測溫法及未改進的多光譜測溫法比較在相同情況下的測溫精度。(3)分析輻射光譜經(jīng)過大氣傳輸后,大氣對輻射光譜的影響。利用ModTran軟件模擬經(jīng)過不同環(huán)境、一定距離傳輸后的大氣透過率。再對大氣透過率對輻射光譜的影響進行模擬,從而減少大氣傳輸對溫度反演精度的影響。(4)進行激光毀傷實驗,以鋼板、碳纖維為毀傷材料,對材料的毀傷效果進行觀測、分析,從實驗方面驗證多光譜測溫技術在激光毀傷過程中進行多光譜測溫的可行性。
【圖文】：

常用 L 表示，單位為 W/(m sr)。出射度：在某個波長下單位時間的輻射能量稱為光譜輻射出射單位為2W ( m m )。發(fā)射率：在相同溫度下的物體的輻射出射度與黑體的輻射出射譜發(fā)射率，常用ε表示。譜測溫法是基于黑體三大定律的一種測溫方法[38]，其中普朗克的表示了輻射強度會隨著波長發(fā)生變化，普朗克公式為21b5( 1)cTcMe b 表示黑體在不同溫度T 、不同波長 下的光譜輻射強度。1c 為2 16 21c 2πh c3.74 10 W m 。2c 為 第 2 輻 射21.43 10 m K ，h 為普朗克常數(shù)，34h6.63 10 J s ，c m s，kB為玻爾茲曼常數(shù)，23Bk1.38 10 J / K 。普朗克黑體輻射公式，在三種不同溫度下黑體輻射強度與波長示。

電子科技大學碩士學位論文2 2 2b 6 1 1 27 215 ( 1) ( 1)c c cT T TM c cc e e eT 式為零，即為維恩位移定律，通過數(shù)值解法可以解得在某個溫強度峰值的關系3m T 2.897 10m k 式（2-3）可以看出隨著溫度升高，峰值波長向短波方向移動，系與圖 2-1 放在同一個圖 2-2 中。維恩位移定律是由普朗克公式對普朗克公式中的波長進行積分，，可以得到斯蒂芬-玻爾茲曼定4bM T 為玻爾茲曼常數(shù)，-8 2 4 =5.6697 10 W / (m K )。（2-4）中可知，在給定的積分波段范圍內(nèi)，總的輻射量度隨著，這與實際在不同溫度的熱源附近感受到的溫度變化是一致的
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TJ95

【參考文獻】

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本文編號：2692298