1、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
2、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
3、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,