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物理光學儀器

  • 平面激光誘導熒光測量系統

平面激光誘導熒光測量系統

  • 產品簡稱:PLIF
  • 應用領域:研究火焰、燃燒爐/器、渦輪機、高壓燃燒系統、化學反應器等燃燒現象
  • 產品價格:電儀
  • 產品描述:平面激光誘導熒光(Planner Laser Induced Fluorescence,簡稱:PLIF)方法是隨著大功率激光器和電荷耦合器(CCD)技術的發展,在激光誘導熒光(LIF)方法的基礎上衍生出來的
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產品說明 
平面激光誘導熒光(PlannerLaserInducedFluorescence,簡稱:PLIF)方法是隨著大功率激光器和電荷耦合器(CCD)技術的發展,在激光誘導熒光(LIF)方法的基礎上衍生出來的,是新的燃燒測試技術之一。其基本原理是火焰中痕量組分的分子或原子在入射激光的作用下由低能態躍遷到高能態,能態之差與入射光波長共振,以達到在高能態聚居的較高效率,為獲得高強度的熒光信號提供前提,隨后部分粒子從受激的高能態回落到另外的低能態,而不是初始能態,從而輻射出波長不同于入射光的熒光,使流場可視化。能夠誘導熒光的痕量組分有OH、NO、O2、CnHm、H2、H2O和NO2等,它們是火焰化學反應中極為活躍和重要的因素。一般情況下,熒光的強度與溫度、壓力、組分濃度以及一些已知的實驗參數有關,通過采取適當措施,可以使熒光強度僅與組分濃度相關聯,實現濃度場的定量測量。另外可以利用粒子從受激能態向低能態回落與溫度的相關性,通過比較兩個單脈沖激光誘導的熒光強度實現溫度測量。由于光與物質相互作用發生的時間非常短暫,激光誘導熒光方法具有很高的靈敏度。與喇曼散射和瑞利散射相比,激光誘導熒光的信號強度要高出5~15個數量級,這樣更有利于火焰信息的捕捉、量化。
平面激光誘導熒光燃燒場診斷系統平面激光誘導熒光診斷系統采用紫外片激光激發燃燒場相關燃燒成分發射相關特定光譜,對該特定光譜進行記錄,通過圖像處理,得到相關成分濃度或者燃燒場溫度,從而確定不同環境燃燒情況、燃燒效率。

應用領域 
固體推進劑、液體推進劑、氣體推進劑燃燒,研究火焰、燃燒爐/器、渦輪機、高壓燃燒系統、化學反應器等燃燒現象,研究點火現象,激波管,汽油機、柴油機的內部燃燒現象。OH*,CH*,C2*等成分的分布火焰溫度,火焰位置與穩定性火焰前端位置及傳播,點火現象的發生。

技術指標 
1、YAG脈沖激光器 脈沖能量:1000mJ@1064nm,500mJ@532nm,250mJ@355nm,110mJ@266nm
光束直徑:<10mm 重復頻率:10Hz 
2、染料激光器 在利用YAG激光器激發后,利用不同的染料可以532nm或355nm泵浦,分別得到可激發OH、NO、CO、CH四種不同自由基的激光;配有BBO晶體組。 
3、紫外片光源組件 焦距:0.3-2m可調
片光厚度:0.5mm-1.5mm范圍內可調;
片光高度:30-50mm范圍內可調;
配備紫外準直器
配備紫外棱鏡組,可用于調節片光高度 
4、精密激光光導臂 大于1.6米,360°自由旋轉,重錘穩定設計,532nm及266nm波長,高損傷閾值,透過率高達96%; 
5、圖像記錄系統CCD相機 具有雙曝光功能;
動態范圍:12bit;
分辨率:1344x1024像素;
光譜范圍:290-1100nm;
量子效率:65%以上@500nm;
幀頻:10幀/秒;UV鏡頭,光圈F/2.8,最小對焦距離45cm;250-410nm投射效率不小于90%。 
6、像增強器部分 紫外量子效率15%-30%
門寬:10ns-80ms(最小能到3ns更好)
時間延遲:60ns-80ms
TTL觸發 
7、高精度同步器 8通道輸出,2通道輸入,4種以上觸發方式,250ps時間分辨率,可實現計算機編程及手動同時控制;
建議配內燃機專用同步器,可實現全自動低頻循環相位掃描功能,在循環周期的不同時刻(相位)連續記錄現象的變化過程。 
8、激光能量在線監視器 波長范圍200-1100nm,包含10%-80%衰減片;
可調節最高5倍增益;
可調節光圈大小以調節敏感度。 
9、濾光片 OH濾光片、NO濾光片、CO濾光片、CH濾光片、LII專用濾波片; 
10、軟件平臺 可用于系統整體的參數設置及控制,圖像采集及預處理,支持同步器、激光器、相機等硬件的驅動控制;
支持圖像實時顯示、存貯、分析,可實現長時間連續采集;
支持TCP/IP遙控控制;
圖像處理界面友好,操作使用方便,功能完備并可升級;
具有標量場的非線性標定和分析功能,提供后期數據文件軟件處理公開源代碼。
包含:LIF軟件模塊、LII軟件模塊、吸收校正軟件模塊、噴霧測量軟件模塊及波長調諧模塊等。從而可對燃燒產生的自由基OH,NO,CH,CO相對濃度分布的測量數據,燃燒產生碳煙的相對濃度分布的數據以及噴霧相關數據進行處理;
包含:由相關自由基濃度進行溫度場預測的軟件模塊;
具備進行染料激光波峰的搜索,使用便利。 
11、其他 配備激光器安裝架;
配備專用標定爐;
系統工作可靠、穩定及安全。

測量能夠給出的信息 
> OH*, CH*, C2*等成分的分布火焰溫度,火焰位置與穩定性,火焰前端位置及傳播, 點火現象的發生
> 總氣體濃度, 溫度場
> 氣體組成,燃料/空氣混合, 溫度
> 煙霧體積分數
> 燃料預燃情況, 尾氣回收成像
> OH 形成, NO 產生,沖擊效應
火焰中的自由基如:CH, CN, NH, CO, C2, NO2, SO2 等性能
> 進行指定曲柄角分辨測量, 和曲柄角周期相關的統計分析
> 具有發動機同步接口
> 在一個曲柄角周期內的高速測量 (瞬態分析)
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