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LIF/PLIF 燃燒診斷系統(tǒng)

產品型號：
產品時間：2024-05-20
簡要描述：作為一套模塊化、現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)采集分析和成像系統(tǒng)，平面激光誘導熒光(PLIF) 是對燃燒實驗進行診斷的獨te工具。通過對燃燒自由基、污染物、燃料示蹤劑等的測量，該系統(tǒng)可以對諸如燃料注入、點火現(xiàn)象和火焰鋒面等現(xiàn)象進行研究，從而加深對燃燒過程的理解

產品介紹

作為一套模塊化，現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)采集分析和成像系統(tǒng)，平面激光誘導熒光(PLIF) 是對燃燒實驗進行診斷的獨te工具。通過對燃燒自由基、污染物、燃料示蹤劑等的測量，該系統(tǒng)可以對諸如燃料注入、點火現(xiàn)象和火焰鋒面等現(xiàn)象進行研究，從而加深對燃燒過程的理解。

PLIF 中的LIF- 激光誘導熒光(LIF) 技術

LIF 技術的工作原理為：調諧激光波長，使激光的光子輸出頻率和燃燒場內待探測離子的某一對上下能級間的躍遷頻率相同，形成共振吸收，將下能態(tài)粒子泵浦到上能態(tài)，當相應的上能態(tài)粒子向下躍遷時，會產生熒光信號，然后通過分析熒光信號的強度或光譜形態(tài)，獲得燃燒場內探測分子濃度、分布及溫度等燃燒參量信息。

激光誘導熒光LIF 技術對燃燒診斷的優(yōu)點

調諧激光實現(xiàn)待測分析或離子的共振吸收，選擇性激發(fā)熒光，選擇性探測熒光，極大的提升探測靈敏度與信噪比。
可通過后數(shù)據(jù)分析獲得被探測分子濃度，分布場和溫度等豐富的燃燒參量信息。

該系統(tǒng)具有如下特點
1、激光輔助光學診斷，是光學非侵入式燃燒組分分析與成像的手段，配套標準化光學測試系統(tǒng)，可用于航空航天、先進能源等燃燒過程檢測

2、集成一體式可調諧染料激光系統(tǒng)，穩(wěn)定，易操作，易維護
3、寬動態(tài)范圍的高靈敏度的影像強化ICCD 實現(xiàn)納秒級別的影像或光譜采集
4、PLIF 系統(tǒng)具有亞納秒級的同步時間精度
5、具有系統(tǒng)搭建、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、結果可視化的完整軟件平臺
6、系統(tǒng)具備燃燒自由基LIF 和燃料示蹤劑LIF 的專用分析軟件
7、可實現(xiàn)單組份及多組份測試需求
8、可根據(jù)用戶實際需求，提供個性化光學實驗方案

9、可擴展離子圖像測速技術（PIV）

平面激光誘導熒光（PLIF）

PLIF: (Planar Laser Induced Fluorescence) 即所謂的“平面激光誘導熒光"，平面激光誘導熒光實驗系統(tǒng)為二維測量系統(tǒng)。

如下圖所示：

實驗中通過柱面透鏡，將激光光束厚度進行整形，形成激光片（laser sheet）, 激光片穿過火焰與火焰相交，形成一個二維截面，通過光學成像的辦法，測量火焰中探測粒子的二維熒光圖像，從而求出探測粒子在火焰中的濃度分布及溫度場的分布等信息。

小結：平面激光誘導熒光PLIF 是在LIF 基礎上，將激光整形成片狀光，切入到燃燒場內，從而激發(fā)并探測二維的燃燒場信息。

本公司代理ICCD 拍攝的PLIF 圖像OH LIF, CO LIF, reaction rate (RR), temperature (T),and mixturefraction (f)

平面激光誘導熒光（PLIF）系統(tǒng)架構

• 染料激光系統(tǒng)：可以根據(jù)測試對象的不同，調諧輸出不同的輸出波長與能量；

• 激光整形與傳輸光路：用于把激光變成可以用于PLIF 系統(tǒng)的片狀光；

• 探測系統(tǒng)：根據(jù)要求采用合適的ICCD，進行適當?shù)难舆t后得到特定時刻的熒光信息；同時還可以加上光譜儀等設備，進行光譜分析，以便得到更豐富的信息；

• 時序控制裝置：對整個實驗的時序進行控制；

• 附屬設備：附屬設備主要包括用于搭建光路所必須采用的光學平臺，光具座，調整架以及反射鏡，激光功率能量計等光學配件；

• 數(shù)據(jù)采集與分析軟件：可以對溫度以及濃度場進行分析研究。

PLIF圖像處理框圖

配套推薦設備分項參數(shù)

可調諧染料激光器及片光源整形傳輸光路

• 激發(fā)波長：220-780nm 連續(xù)可調，可以根據(jù)要求延展到200-4500nm

• 線寬： 0.06cm-1

• 單脈沖能量：110mJ@560nm

• 柱面鏡焦距：50mm

• 球形聚焦透鏡：焦距500mm

• 片光厚度：0.1-0.3mm

• 重復頻率：10Hz

常用激發(fā)波長對應測試自由基及本設備對應激光能量

時間延遲同步裝置

• 時間延時范圍：0-2000s

• 時間延遲精度5ps

• 延遲同步通道：4 通道，可根據(jù)要求延展到8 通道

超快探測器
本公司提供多種納秒超快探測器ICCD

iStar 系列ICCD 采用高品質二代或三代像增強器，采用光纖錐高效耦合科學級CCD。 iStar 系列影像ICCD 是目前高duan科研市場上應用*為廣泛的帶有時間閘門的增強型CCD。真實光學門寬小于2ns，該系列產品主要用于燃燒過程、生物發(fā)光機制、化學反應過程等研究領域，利用其信號增強功能和時間閘門控制特點，實現(xiàn)極弱信號采集、納秒時間分辨影像捕捉等實驗功能。

主要特點

• 18mm 或25mm 像增強器可選

• 提供P43 和P46 兩種類型的熒光屏

• *短時間閘門寬度: 2ns( 真正光學閘門寬度)

• 光陰極重復頻率高達500KHz

• 半導體制冷溫度-40℃

• 內置多通道數(shù)字延時發(fā)生器，可輕松同步多臺設備

• 內置數(shù)字延遲發(fā)生器

• 10ps 的延遲分辨率

• *低的傳輸延遲:19ns

• In telligateTM 微通道板與光陰極實現(xiàn)同步門控，在深紫外段也保持1:108的開關比

• USB2.0 計算機接口

技術參數(shù)指標:

附件選項:

C 接口適配器、F 接口適配器、水冷機

IntelligateTM: 優(yōu)化的 UV-VUV 區(qū)域門控技術( 標準配置)

iStarCMOS 相機，更高幀率！

ANDOR 的*新的iStar sCMOS 系列像高靈敏度瞬態(tài)探測器可提供要求高分辨率，高幀頻以及納秒時間分辨測試的解決方案。2560×2160 分辨率的探測器廣泛應用于時間分辨實驗的應用領域，例如等離子體分析。

做PLIF 實驗測試時，可滿足快速瞬態(tài)現(xiàn)象采集實驗，提供多兆赫茲讀出速度，USB3.0 接口，以及配置一臺完quan集成的、軟件控制的數(shù)字延時脈沖發(fā)生器。該系列探測器可應用于各種復雜的試驗中，可通過軟件對時間和增益進行控制，二代及三代像增強器可配合各種入射窗口光陰極材料。

• USB3.0 接口: 即插即用

• 550 萬像素高分辨率sCMOS

• 50 幀每秒全幅幀頻，203 幀@512*512 ROI

• 內置脈沖延時發(fā)生器: 功能軟件可控

• 光學快門: 小于2ns 的真實光學門寬

• *低的插入延時: *低19ns

• 獨te PIV 模式: 兩幅連拍*小間隔200ns

• IntelligateTM 微通道板與光陰極實現(xiàn)同步門控: 紫外關斷比優(yōu)于10-8:1

• 光陰極開關速率高達500kHz: 高速激光實驗中，增加信噪比

• 獨te的Crop 模式: 專門的采集模式，實現(xiàn)*快的圖像采集速度

• GII 及GIII 像增強器可選

• 熱電制冷*低0℃ C: 理想的低光應用領域

• 實時控制: 用戶界面實時采集優(yōu)化

• 光陰極干燥氣體吹掃端口: 減小EBI，適用于微光測試領域

技術參數(shù)指標:

附件選項:

C 接口適配器、F 接口適配器、水冷機

行業(yè)**的影像采集速度

超快多通道模式讀出速度

通道數(shù) ( 中心垂直 )	通道高度 (h 像素數(shù) )	通道間隔 (d 像素數(shù) )	*快幀速 fps
2	12	12	1,967
2	20	20	1,370
2	154	77	265
20	12	12	222
20	20	20	135
50	12	12	89
50	20	20	54
256	8	0	52