激光诱导荧光技术介绍.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,激光诱导荧光测量技术的介绍,沈旭,激光诱导荧光,(LIF),：,Laser-induced fluorescence,Laser,：高能量，传播能量损失小,Induced,：引起，触发,Fluorescence,：激光引发的一种信号，用于瞬态物质的测量，包含了很多信息,什么是,LIF,LIF,方法进行检测的原理,LIF,测量的突出优点,高空间分辨：可达到微米量级；,快速时间响应：时间分辨最高可达纳秒量级，可对自由基等瞬态物质寿命进行检测；,高灵敏度：探测下限最高可达,10,6,个粒子,/cm,3,；,干扰小：通过激光激发，而不涉及接触式的探针等器件，对等离子体，燃烧等干扰相对较小,主动式检测：与被检测体系中电子密度（,n,e,）、电子温度（,T,e,）关系不大，主要被测物种浓度相关,LIF,系统硬件组成,LIF,中的核心器件,激光器（光源）,荧光检测器,各部件相应功能,光源：提供窄线宽稳定的脉冲激光；,光学组件：光路调整，光路转换，过滤杂散光等作用；,荧光探测器：检测激光诱导荧光强度及分布；,同步控制器：控制激光与探测器时序，以捕捉目标物种的荧光；,采集软件：采集数据，并对数据进行处理；,标定设备：对,OH,等自由基进行标定，获得绝对浓度,激光光源构成,Nd:YAG,激光器：掺钕钇化铝石榴石为工作物质，输出波长为,1064nm,的脉冲泵浦激光器，通过倍频，三倍频可得到,532nm,，,355nm,激光,染料激光器：通过染料将,Nd:YAG,激光输出调到目标波长，或者目标波长的倍数,紫外扩展系统：将染料激光器输出频率翻倍，并对输出波长在小范围内跟踪,LIF,的主要困难,对于一些目前不常检测的物种，其荧光分离需要一定的光谱基础,对于浓度在,ppm,级以下的的物质荧光可能较弱,对自由基的绝对浓度测量，需要仔细的标定,对染料激光器维护要求较高,LIF,在放电等离子领域的应用,NO,氧化过程的时空诊断,OH,，,O,等自由基的浓度分布，生成优化,针板放电形式,电晕放电,针针放电形式,LIF,如何捕捉,Fluorescence,LIF,火焰测量技术,通过光学的非接触的方法对火焰中的温度、组份及自由基进行测量是研究火焰燃烧机理重要手段，,目前能够测量：,温度,高浓度组份,N,2,O,2,CH,4,CO,2,CO,H,2,和,H,2,O,低浓度组份,NO,O,OH,CO,CH etc.,Raley,Laman,LIF,火焰结构,湍流燃烧机理,湍流反应相互作用,复杂反应流,超音速火焰,etc.,多相流及燃烧模型的验证,谢谢,