LIF（Laser Induced Fluorescence） 與(yǔ)PLIF（Planar Laser Induced Fluorescence） 是一種(zhǒng)廣泛(fàn)用於液態(tài)，氣(qì)態(tài)等物質燃(rán)燒場(cháng)中(zhōng)各種組(zǔ)分(fēn)濃度與(yǔ)溫(wēn)度場(cháng)分(fēn)析的(dí)重要(yào)分析(xī)方(fāng)法
，由於它是采用光(guāng)學非接觸(chù)式測(cè)量(liáng)
，同時(shí)又(yòu)具(jù)有(yǒu)很(hěn)高(gāo)的(dí)靈敏度以及時(shí)間(jiān)與(yǔ)空(kōng)間分(fēn)辨(biàn)率(shuài)
，因此很(hěn)受(shòu)廣大科研(yán)人(rén)員的歡(huān)迎(yíng)
。
LIF&PLIF診(zhěn)斷係(xì)統詳細介(jiè)紹(shào)目(mù)前
，LIF以(yǐ)及(jí)PLIF的主(zhǔ)要應(yīng)用領(lǐng)域(yù)包括：
過程工(gōng)程(chéng)學：例(lì)如攪拌器(qì)的混(hùn)合
，加熱以(yǐ)及冷(lěng)卻係統
生(shēng)物醫藥工程學(xué)
流體力學：擾(rǎo)動混合
，熱傳(chuán)遞模型(xíng)
，燃燒
，噴(pēn)射
，激波(bō)管等
LIF與PLIF目(mù)前已經廣泛(fàn)應(yīng)用於上述實驗過(guò)程中的原子與分子相(xiāng)關(guān)參(cān)數例如(rú)溫(wēn)度與濃度(dù)測量(liáng)中
。原子類(lèi)粒子的(dí)檢(jiǎn)測被(bèi)稱(chēng)為LEAF（Laser Excited Atomic Fluorescence）
，這部(bù)分粒(lì)子可以(yǐ)直(zhí)接測(cè)量(liáng)
，例如(rú)燃(rán)燒(shāo)過程(chéng)中(zhōng)的(dí)很多自由(yóu)基以(yǐ)及(jí)粒(lì)子都(dū)可以通過LIF與PLIF的(dí)方(fāng)法進(jìn)行直接測量(liáng)
。但是若實(shí)驗過程本身(shēn)並不包含(hán)有可以通過(guò)LIF與PLIF直接激發的粒(lì)子(zǐ)
，則(zé)必(bì)須(xū)通(tōng)過加入示(shì)蹤粒(lì)子的辦法進行(háng)成(chéng)像測(cè)量
。
LIF與PLIF係統(tǒng)主(zhǔ)要具(jù)有如下的應用特點：
非(fēi)接觸(chù)式測(cè)量(liáng)
可以且(qiě)定量的(dí)對(duì)溫(wēn)度場以及濃(nóng)度場(cháng)進(jìn)行測量(liáng)
可以(yǐ)與(yǔ)速度(dù)測量結合在(zài)一(yī)起
，待測(cè)係統(tǒng)的傳輸特性（例(lì)如紊流擴(kuò)散係(xì)統(tǒng)）可以同(tóng)時得到(dào)

圖1. PLIF/LIF實驗係(xì)統(tǒng)示(shì)意圖
對於(yú)經(jīng)典的PLIF與LIF係統(tǒng)來說
，整(zhěng)套係統的基(jī)本配置(zhì)如下(xià)：
1.激光(guāng)源(yuán)係(xì)統(tǒng)：可以根據測試對(duì)象(xiàng)的不同(tóng)
，選(xuǎn)擇(zé)不(bù)同的(dí)輸(shū)出波長(cháng)與能(néng)量(liáng)
；
2.柱麵晶體：用於把(bǎ)激光變成(chéng)可以(yǐ)用(yòng)於PLIF係統(tǒng)的片狀(zhuàng)光
；
3.示(shì)蹤粒(lì)子：一般常(cháng)用的(dí)示(shì)蹤(zōng)粒子包括若(ruò)丹明6G（濃度測量(liáng)）
，若丹(dān)明(míng)B（用於(yú)溫(wēn)度(dù)測(cè)量）以(yǐ)及磷(lín)酸二氫鈉熒(yíng)光(guāng)粉（用於溫(wēn)度或(huò)者(zhě)濃度(dù)測量）
；
4.測係(xì)統(tǒng)：根據(jù)要(yào)求(qiú)可以(yǐ)采用合適(shì)的ICCD
，進(jìn)行(háng)適當的延遲後(hòu)得到(dào)特(tè)定時(shí)刻(kè)的熒光信息(xī)
；同(tóng)時(shí)還可(kě)以(yǐ)加上(shàng)光譜儀(yí)等(děng)設(shè)備(bèi)
，進(jìn)行光譜(pǔ)分析
，以(yǐ)便(biàn)得到更豐富的信息(xī)
；
5.時(shí)序控製裝(zhuāng)置(zhì)：對整(zhěng)個實驗的時序(xù)進(jìn)行(háng)控(kòng)製(zhì)
；
6.附屬設(shè)備：附(fù)屬(shǔ)設(shè)備(bèi)主要包(bāo)括(kuò)用於搭建(jiàn)光(guāng)路所必須采用的(dí)光(guāng)學(xué)平(píng)台(tái)
，光(guāng)具(jù)座
，調(tiáo)整(zhěng)架(jià)以及反射鏡等(děng)光(guāng)學配件
；
7.數據(jù)采集與(yǔ)分析軟(ruǎn)件：可(kě)以對(duì)溫(wēn)度(dù)以及濃(nóng)度場進行分(fēn)析研究(jiū)
。
 
由先鋒科(kē)技，北京(jīng)卓立(lì)漢光儀器有(yǒu)限公(gōng)司(sī)與(yǔ)中(zhōng)國科技大學(xué)科(kē)研人員歷經多(duō)年(nián)共同(tóng)研製開發(fā)的(dí)LIF與(yǔ)PLIF診斷係(xì)統
，致(zhì)力於(yú)為國內(nèi)廣大(dà)的LIF與(yǔ)PLIF相關(guān)研(yán)究(jiū)人員提(tí)供(gōng)一套(tào)*的LIF與(yǔ)PLIF係(xì)統分析工(gōng)具
。
為了達(dá)到(dào)好(hǎo)的分析效果
，此(cǐ)係統內(nèi)的硬件配置(zhì)
，全(quán)部采用*zui*的相關產(chǎn)品
，同時又(yòu)集(jí)成了(liǎo)中國科(kē)技(jì)大(dà)學科(kē)研人(rén)員(yuán)十(shí)幾年(nián)的(dí)研(yán)究(jiū)經驗(yàn)以(yǐ)及(jí)其(qí)根(gēn)據實際使用(yòng)體(tǐ)會(huì)編製的(dí)數據采集與(yǔ)分析軟件(jiàn)
，可(kě)以針(zhēn)對(duì)用(yòng)戶所提出(chū)的(dí)要(yào)求(qiú)提出*的解決(jué)方(fāng)案
。
本套係(xì)統(tǒng)標準的(dí)技術(shù)指標(biāo)如(rú)下：
*激發波長：220-780nm連續可(kě)調
，可以根據(jù)要(yào)求延展到200-4500nm
*綫寬：0.8cm-1
，可以根(gēn)據要求zui窄可(kě)以達到0.05cm-1
*單脈衝能(néng)量：110mJ@560nm
*柱麵鏡(jìng)：50mm
*球(qiú)形(xíng)聚焦透(tòu)鏡：焦距(jù)500mm
*片光厚度(dù)：0.1-0.3mm
*光(guāng)斑(bān)直徑(jìng)：3-6mm
*重復(fù)頻(pín)率：10Hz
*影像(xiàng)zui短(duǎn)采集(jí)時(shí)間(jiān)：2ns
*延時(shí)範(fàn)圍(wéi)：0-2000s
*延(yán)遲通道：4通道(dào)
，可(kě)根據(jù)要(yào)求延展到8通道
*ICCD芯(xīn)片結(jié)構：1024*1024
*ICCD像素大小(xiǎo)：13um*13um
*像增強器(qì)直徑尺(chǐ)寸：18mm
，可(kě)根(gēn)據要(yào)求更(gēng)換為(wéi)25mm
*動(dòng)態(tài)範(fàn)圍：16bit
*光譜(pǔ)采(cǎi)集(jí)範(fàn)圍：200-875nm
，可根據要(yào)求擴(kuò)展到920nm
*讀出速度：1MHz
*軟件自(zì)動對溫度以及(jí)濃度場進(jìn)行分析
此(cǐ)套係(xì)統可以(yǐ)提(tí)供如下(xià)您需要(yào)的信息：
*OH，CH等眾(zhòng)多基(jī)團(tuán)的(dí)濃度(dù)分布測試(shì)
*燃(rán)燒(shāo)場的溫度場(cháng)測試(shì)

圖2 正(zhèng)激(jī)波(bō)溫度測(cè)量(liáng)結果（激波自左(zuǒ)至(zhì)右(yòu)
，2% NO示(shì)蹤劑
，馬赫(hè)數2.6）

 

激(jī)波在75度的斜劈(pī)上(shàng)的(dí)規則反(fǎn)射(shè)： 實(shí)驗(yàn)條件(jiàn)：P4=103 kPa ，P1=4.0 kPa 馬(mǎ)赫數(shù)：2.6

圖(tú)3激(jī)波在斜(xié)劈規(guī)則反(fǎn)射溫(wēn)度測(cè)量(liáng)結(jié)果(guǒ)（75°
，激波自左至(zhì)右）

下表(biǎo)為不同基團(tuán)的吸(xī)收波(bō)長(cháng)
，用(yòng)戶(hù)可根(gēn)據實(shí)際的實驗情(qíng)況選(xuǎn)擇(zé)具體(tǐ)的(dí)自(zì)由基作為(wéi)示(shì)蹤粒(lì)子(zǐ)
。
基團              吸收波(bō)長(cháng)/nm
OH                308 / 285
CH                431
CO                230
NO                226
SO                267
O2                217
SO2             320
NO2             590
NH               336
C2                516


法國Quan公(gōng)司TDL90染料激光器

 TDL90染料激光器輸出波長(cháng)一(yī)覽(lǎn)表(biǎo)

英(yīng)國(guó)Andor公司產(chǎn)ICCD

美(měi)國斯坦福(fú)公(gōng)司(sī)DG645時序發(fā)生(shēng)器

搭(dā)建實驗(yàn)係統(tǒng)所需要(yào)的光(guāng)學(xué)元(yuán)件與光學配件

搭(dā)建實驗係統所需要(yào)的光(guāng)學元件(jiàn)與(yǔ)光(guāng)學(xué)配件(jiàn)

搭建(jiàn)實驗(yàn)係統所需(xū)要(yào)的光學(xué)元(yuán)件與(yǔ)光學配(pèi)件