Диагностика в реальном масштабе времени лазерно-индуцированных процессов на поверхности вещества с помощью лазерного монитора и обработка динамических оптических изображений возникающих пространственно-временных неустойчивостей

• Автор: Кучерик, Алексей Олегович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Глава 1. Нелинейные колебания, индуцированные лазерным 14 излучением в ванне расплава и методы их анализа. Обзор литературы

§1.1. Теоретическая модель формирования многовихревого течения в

ванне расплава

§1.2 Экспериментальное обнаружение многовихревого движения

§1.3. Возникновение стохастических автоколебаний в

гидродинамическом эксперименте

§1.4. Анализ свойств стохастических автоколебаний методами

нелинейной динамики

§1.4.1. Качественные признаки хаотического поведения

динамической системы

§1.4.2. Количественные признаки хаотического поведения

динамической системы. Показатель Ляпунова
Выводы по первой главе
Глава 2. Пространственные характеристики оптических изображений области лазерного воздействия в режиме выплеска расплава. Диагностика в реальном масштабе времени при помощи лазерного монитора. Обработка оптических изображений

§2.1. Теоретическая модель
§2.2. Описание экспериментальной установки
§2.3. Экспериментальные результаты. Обработка оптических
изображений области лазерного воздействия
§2.4. Спектр пространственных частот турбулентного течения в
момент выплеска расплава
§2.5. Количественные характеристики турбулентного течения в
момент выплеска расплава
§2.6. Формирование волн на поверхности расплава при
кристаллизации
Выводы по второй главе
Глава 3. Временные характеристики установившегося гидродинамического движения расплава поверхности металла при
лазерном импульсно-периодическом воздействии
§3.1. Теоретическая модель
§3.2. Методика измерения
§3.3. Экспериментальные результаты
§3.4. Статистические свойства временных зависимостей яркости отраженного излучения

§3.5. Динамические и информационные свойства временных
зависимостей яркости отраженного излучения
Выводы по третьей главе
Глава 4. Исследование временной эволюции рельефа поверхности
графита, подвергающейся воздействию лазерного воздействия
§4.1. Результаты исследования эволюции поверхности графита с
помощью лазерного монитора
§4.2. Метод восстановление профиля поверхности графита,
эволюционирующей под действием лазерного излучения
§4.3. Результаты восстановление профиля поверхности графита,
эволюционирующей под действием лазерного излучения
Выводы по четвертой главе
Заключение
Литература
Приложение №1
Приложение №2

изображения этого элемента. Под отдельным элементом будем понимать область изображения, в пределах которой яркость одинакова. Уменьшая размер Ь, можно добиться, что площадь отдельных квадратов становилась сравнимой с площадью отдельных элементов, образующих изображение. По зависимости площади изображения от шага разбиения восстанавливалась фрактальная размерность как производная степенной зависимости площади изображения от размера Ъ.
Для определения информационной сложности изображений рассчитывалась энтропия по Шеннону [52-54]:
£ = Л-1п(л), (2.6)
где Р1 - вероятность попадания точки изображения в соответствующую градацию яркости (в данном случае таких градаций две).
На основе расчета Г)^ и е рассчитывались характерные параметры Ах, 1у> £7(информационная энтропия), которые вместе с ^(топологическая
энтропия) и рассматривались нами как критерии порядка наблюдаемых оптических изображений области лазерного воздействия при развитии в ней гидродинамических процессов (методика расчета приведена в приложении 1 и в работах [55-58]).
Корректность использования предлагаемых параметров была проверена на тестовых изображениях фрактальных множеств с различными особенностями, было показано, что в отличии от размерности Хаусдорфа-