中国科学院,力学研究所,高温气体动力学重点实验室,北京,100080
用平面激光诱导荧光(PLIF)技术测量了氢/空气和煤油/空气超音速燃烧室氢氧基的荧光以及背景辐射光的图像.实验结果表明,PLIF是鉴别对燃烧性能起关键作用的燃料/空气混合过程的有效手段,发现在超音速燃烧室中PLIF氢氧基主要集中在凹腔区域,这有助于解释凹腔对超音速燃烧起稳定作用的机理.
平面激光诱导荧光 超音速燃烧 氢氧基 凹腔
1 中国科学院力学研究所高温气体动力学开放研究实验室,北京 100080
2 Dep.of Mechanical and Aerospace Engineering,Princeton University,Princeton,NJ08544,USA
利用YAG激光器和一台染料激光器同时测量了氢/空气预混平面火焰中氢氧CARS光谱。从氢的S(5)和S(6)支纯转动线的强度比获得火焰温度,并与由氮的CARS光谱得到的温度进行了实验校验。氢和氧的浓度分别由氢的S(6)支和氧的Q支光谱求得,并利用氢/空气预混平面火焰的局部热力学平衡计算对所得浓度进行了校验。温度的校验误差为4%,而氢氧浓度的校验误差分别为14%和12%。
氢氧CARS光谱 温度和浓度测量 预混平面火焰
通过对环形泵辅相位匹配方式的解剖，发现所得到的CARS信号是由多种相让匹配方式产生的，分析了各种匹配方式产生的CARS强度的份额与空间分布。通过光路设计可得到与交叉BOXCARS相比拟的空间分辨率。计算和实验都证实了两束泵浦光与斯托克斯光在透镜表面上的张角有一最佳值，这种相位匹配方式是不存在相位失配的BOXCARS，并充分利用了环形泵浦束的能量。
相干反斯托克斯拉曼光谱 环形泵浦相位匹配
提出一种仅需一台染料激光器即可同时测量火焰中氢和氧的CARS谱的新方法.取带宽为120 cm-1.中心波长位于580.4 nm的Stokes光束与532 nm的泵浦光束相配合.同时测量氢扩散火焰中的氢和氧的CARS谱.用氢的S(6)和S(5)的积分强度比确定火焰中的温度并与氮的Q支CARS谱测量的温度和经过热损耗修正的热电偶测得的温度取得了相当好的一致结果.一次测出氢和氧的CARS谱.避免多次测量中参数的难以重复性.提高了以温度为参数来确定浓度的准确性.
氢和氧的CARS谱 同时测量 单染料激光器
本文报道了用宽带CARS技术测量高温空气的温度及其实时的升降过程。结果明显地优于有滞后效应的常规热电偶测试方法。
气体温度 宽带 CARS
锗窗干涉效应是造成CO2激光器输出不稳定的一个重要因素.锗窗的两平行表面构成法布里一珀罗干涉器,其透射率与厚度有极敏感的依赖关系,而厚度又易因激光强度、环境温度等而改变,这样锗窗本身就构成了激光器输出功率、振荡频率、横模结构不稳定的重要因素.
