本文首先利用CCD获取等离子弧的数字图像，对串式激励等离子弧的不同工作参数下的形态进行了分析。随着弧电流的提高，串式激励等离子弧的弧芯伸长，截面积略增大。随着等离子气流量的增加，串式激励等离子弧被压缩的程度提高，弧芯亮度增加。 本文主要对等离子弧温度场的计算进行分析和研究。在利用光谱法测量和计算时，存在一个重要的数学变换——Abel逆变换。本文提出了三次样条方法、Radon逆变换方法和最小二乘拟合这三种数值方法来求解Abel逆变换。通过对这三种方法的特性进行探讨，并利用光滑单、双峰函数进行数值实验。 本文确定了等离子弧温度场的计算流程。首先需要对数字图像进行滤波处理，过滤背景噪声，平滑数据曲线。在对原始数据曲线作对称修正之后，对于弧柱部分的确定，本文提出确立数据图像最高点对应直线为对称轴，弧柱边缘点采用斜率判断的方法，并针对实际情况下，数据曲线波动呈锯齿状导致误差较大的问题提出了近似方法并进行讨论。本文讨论了数据曲线的最小二乘拟合阶次应满足的两个实际条件——满足给定误差范围和尽可能减小纹波震荡，提出了震荡幅度的切线判断，确定了最佳拟合阶次的选取方法。 本文对等离子弧温度场进行理论上的数值模拟，其结果与实际计算的结果均验证了本文对等离子弧的形态分析的结论。