The work is devoted to the development of an automated software pipeline for diagnostics of spatially inhomogeneous and temporally non-stationary plasma with axial symmetry. The method is based on the processing of 2D arrays of RGB images of emission with spectral and spatial resolution. Special attention was paid to the full automation of the preparatory stages of the calculation: identification of the spatial center, determination of the boundary radius of spectral line and verification of the axial symmetry of the plasma column. The reconstruction of local values of absolute emission is carried out by the inverse Abel transform using the Bockasten method. The final radial distributions of the excitation temperature and the number density of emitting species are calculated by the Boltzmann plots technique based on the absolute intensities of spectral lines. The validation of the developed algorithm was carried out by comparing the results with the data of manual processing of electric arc discharge spectra.
本研究は、軸対称性を有する空間的に不均一かつ時間的に非定常なプラズマの診断のための自動化ソフトウェアパイプラインの開発に関するものである。この手法は、スペクトル分解能と空間分解能を有する発光のRGB画像の2次元配列の処理に基づいている。計算の準備段階、すなわち空間中心の同定、スペクトル線の境界半径の決定、およびプラズマ柱の軸対称性の検証の完全自動化に特に注意が払われた。絶対発光の局所値の再構成は、Bockasten法を用いた逆アーベル変換によって行われる。励起温度と発光種の数密度の最終的な動径分布は、スペクトル線の絶対強度に基づくボルツマンプロット法によって計算される。開発されたアルゴリズムの検証は、電気アーク放電スペクトルの手動処理データと結果を比較することによって行われた。