Planární laserem indukovaná fluorescence - Planar laser-induced fluorescence
Planární laserem indukovaná fluorescence (PLIF) je optická diagnostická technika široce používaná pro vizualizaci toku a kvantitativní měření. Ukázalo se, že PLIF se používá pro měření rychlosti, koncentrace, teploty a tlaku.
Pracovní
Nastavení PLIF se skládá ze zdroje světla (obvykle laseru ), uspořádání čoček pro vytvoření archu, fluorescenčního média, sběrné optiky a detektoru. Světlo ze zdroje osvětluje médium, které poté fluoreskuje. Tento signál je zachycen detektorem a může souviset s různými vlastnostmi média.
Typické lasery používané jako zdroje světla jsou pulzní, které poskytují vyšší špičkový výkon než kontinuální vlnové lasery. Krátká doba pulzu je také užitečná pro dobré časové rozlišení . Mezi často používané laserové zdroje patří Nd: YAG laser , barvicí lasery , excimerové lasery a iontové lasery . Světlo z laseru (obvykle paprsek) prochází sadou čoček a / nebo zrcadel a vytváří list, který se pak používá k osvětlení média. Toto médium je buď vyrobeno z fluorescenčního materiálu, nebo může být naočkováno fluorescenční látkou. Signál je obvykle zachycen CCD nebo CMOS kamerou (někdy se používají také zesílené kamery ). Časovací elektronika se často používá k synchronizaci zdrojů pulzního světla se zesílenými kamerami.
Základní principy
Srovnání s jinými technikami
Výhody
- Na rozdíl od několika jiných technik zobrazování toku lze PLIF kombinovat s velocimetrií částicového obrazu (PIV) . To umožňuje simultánní měření rychlostního pole kapaliny a koncentrace druhů.
Omezení
- tokové pole musí obsahovat molekulární druhy s vlnovou délkou optické rezonance, ke které lze přistupovat laserem
- měření teploty obvykle vyžadují dva laserové zdroje
- měření rychlosti jsou obvykle praktická pouze pro vysoké toky Machova čísla (téměř zvukové nebo nadzvukové)
- odstup signálu od šumu často omezený šumem detektoru
- fluorescenční interference od jiných druhů, zejména od uhlovodíků ve vysokotlakých reakčních tocích
- útlum laserového listu napříč tokovým polem nebo reabsorpce fluorescence předtím, než dosáhne detektoru, může vést k systematickým chybám
Aplikace
Viz také
Reference
- Seitzman, JM; Hanson, RK (1993). "Planární fluorescenční zobrazování v plynech". V Taylor, AMKP (ed.). Přístrojové vybavení pro toky spalováním . Akademický tisk . 405–466. ISBN 978-0-12-683920-3 .