Statistical estimation methods for electrical process tomography, Kyo:n julkaisuja C 186

Heikkinen Lasse 26.8.2005\nLuonnontieteiden ja ympäristötieteiden tiedekunta\nSovellettu fysiikka\nStatistical estimation methods for electrical process tomography (Tilastolliset inversio menetelmät prosessitomografiassa) \nVastaväittäjä: Professori Markku Kataja, Jyväskylän yliopisto\nKustos: Professori Jari Kaipio, Kuopion yliopisto \n\n\n--------------------------------------------------------------------------------\n\nVäitöskirjan tiivistelmä:\n\n\n\nNykyisin törmätään usein tilanteisiin, joissa jonkin kohteen sisäinen rakenne tai toiminta tulisi selvittää mahdollisimman tarkasti. Esimerkiksi ennen aivoleikkausta kirurgi haluaa selvittää mahdollisimman tarkasti aivojen rakenteen leikkausalueella. On sanomattakin selvää, että tässä tilanteessa kohteen avaaminen sen tutkimista varten ei ole kovin suotavaa. Hyvin usein mielenkiinnon kohteena ovat myös teollisuudessa käytettävät erilaiset laitteet. Myös näissä tilanteissa kohteen avaaminen on mahdotonta. Esimerkkinä voisi mainita teollisuudessa käytetyt erilaiset sekoittimet ja erottimet. Voidaan siis sanoa, että kohde itsessään siis asettaa erityisiä vaatimuksia mittausmenetelmälle, jolla tällaisia tilanteita voidaan tutkia. \n\nEdellä mainitut vaatimukset täyttävä menetelmä on ns. tomografiamenetelmä, jolla tarkoitetaan kohteen kuvantamista perustuen kohteen ulkopuolelta tehtyihin mittauksiin. Mittaukset voivat perustua esimerkiksi valon, säteilyn tai sähkön käyttöön. Teollisuudessa tomografiamittauksilla saatavaa informaatiota voidaan käyttää apuna prosessilaitteiden suunnittelussa, prosessien seurannassa ja kontrolloimisessa. Hyöty saavutetaan kustannussäästöinä niin materiaalien kuin energiankin osalta. Teollisuudessa käytettävistä tomografiamenetelmistä käytetään yleisesti nimitystä prosessitomografia.\n\nTäydellisen kuvantamislaitteiston rakentaminen vaatii laaja-alaista tietämystä käytännön mittaustekniikasta, matemaattisesta mallintamisesta sekä tietotekniikasta. Kuvan määrittäminen mittauksiin perustuen on vaativa matemaattinen ongelma, josta käytetään yleisesti termiä kuvan rekonstruktio. Tässä työssä on keskitytty sähköisiin mittauksiin perustuvaan impedanssitomografiaan, jossa kohteen ulkopuolelta suoritettavien sähköisten mittausten avulla pyritään määräämään kohteen sähköiset ominaisuudet. Erityisesti on keskitytty kuvannettavan kohteen geometristen ja fysikaalisten ominaisuuksien huomioimiseen kuvan rekonstruktiossa. Työssä on myös kehitetty menetelmiä kaasun tilavuusosuusjakauman määrittämiseksi neste-kaasu seoksissa. \n\nTyössä valittuja ongelmia on tutkittu sekä laskennallisten simulaatioiden että laboratoriomittausten avulla. Näiden kokeiden perusteella voidaan sanoa, että ilmiöt voidaan ja kannattaa huomioida kuvan rekonstruktiossa. Lisäksi voidaan todeta, että kaasun erityisesti ilman jakautumista neste-ilmaseoksessa voidaan tutkia kehitetyillä menetelmillä.\n\n\n--------------------------------------------------------------------------------\n\nKuopion yliopiston julkaisuja C. Luonnontieteet ja ympäristötieteet. ISBN 951-27-0344-0\n\n\n--------------------------------------------------------------------------------\nKuopion yliopisto\nViestintä\ntiedotus@uku.fi \n

ISBN-10:
951-27-0344-0
Kieli:
eng
Sivumäärä:
147 s.
Tekijät:
Heikkinen Lasse M. (diss.)
Tuotekoodi 020063
20,00 €