红外成像视频测厚仪诊断工具中等化重建算法比较研究
等离子体物理
2026-05-19 v1 仪器与探测器
摘要
红外成像视频测厚仪（IRVB）通过孔径相机几何结构测量等离子体在二维平面上的总辐射功率损失。其中，一个悬垂的薄金属箔作为软 X 射线至红外辐射的宽带吸收器。该配置产生具有环向和纵向覆盖范围的线积分信号，必须对其进行反演以恢复等离子体辐射耗散率在纵向截面上的分布。本研究比较了用于 IRVB 亮度数据重建的各类体素方法，包括最小Fisher信息法（MFI）、Phillips-Tikhonov正则化（PTR）和最大似然期望最大化法（MLEM）。比较评估围绕测厚仪测量的多个方面展开，包括观测几何配置、非负性、抗噪声鲁棒性、对先验假设的敏感性、收敛速度以及峰值保持。本文还详细描述了 IRVB 前向建模过程、合成幽灵体的构建，以及基于典型预期耗散率轮廓（等离子体中心对称高斯分布、对称中空耗散率轮廓、纵向截面非对称辐射轮廓以及偏转侧辐射发射轮廓）对这些重建方法的验证。结果强调了在等离子体诊断中，针对 IRVB 相机观测系统，重建精度、数值稳定性和实际时序或离线使用这些重建方法之间的实际权衡。
引用
@article{arxiv.2605.17459,
title = {Comparison of Tomographic Reconstruction Algorithms for Infrared Imaging Video Bolometer Diagnostic in Plasma Devices},
author = {Vinit Pandya and Santosh P. Pandya and Ansh Patel and Kumudni Tahiliani and Kumar Ajay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.17459},
year = {2026}
}
备注
11 pages, Conference Special Issue on the 40th National Symposium on Plasma Science and Technology (PLASMA 2025)