一种拉曼光谱实时原位标定荧光光谱的测量系统技术方案

一种拉曼光谱实时原位标定荧光光谱的测量系统属激光燃烧诊断技术领域，本发明专利技术中线光源收集器置45度反射镜正上方，拉曼成像系统置线光束左侧，荧光光谱成像系统置线光束右侧，拉曼成像系统和荧光光谱成像系统的中心线重合；片状光源激光器系统置线光束正后方，片光源收集器置线光束正前方，且片光源收集器与片状光源激光器系统中片状光源发生器之间为探测区；拉曼成像系统和荧光光谱成像系统的同一中心线垂直于长方体片状光源激发区的cdeh平面；脉冲延迟发生器置45度反射镜正下方。本发明专利技术能获取复杂燃烧场中实时原位定量的二维浓度分布数据，其光学测量结果与数值模拟计算结果能互相验证补充，并为燃烧理论和燃烧试验提供基础数据。

【技术实现步骤摘要】
一种拉曼光谱实时原位标定荧光光谱的测量系统
本专利技术属激光燃烧诊断
，具体涉及一种拉曼光谱实时原位标定荧光光谱的测量系统。
技术介绍
高效清洁燃烧是人类重要的研究课题之一。无论是发动机(包括航空航天发动机、交通运输发动机等)中的各种燃料的燃烧，还是供电供热的煤燃烧系统、基础研究用的各种燃烧器的燃烧等，都需要通过各种先进的燃烧诊断技术手段来探索进一步改善燃烧状况的途径和方法。由于一些燃烧体系的封闭性、瞬变性、爆炸恶劣性等问题，人们很难直接观测到这些环境中的燃烧状态，更难获取燃烧室内的各种物种的浓度、温度和速度的微观物理信息，有时仅依赖于燃烧理论数值模拟计算，但缺乏实验验证。随着科技的发展，各种激光燃烧诊断技术无疑为诊断燃烧过程提供了可能性。对于瞬态燃烧场中的燃料的浓度分布探测至关重要，其分布的均匀和不均匀性及定量的控制燃料浓度场分布位置，都会影响接下来的燃烧的优劣程度。平面激光诱导荧光(PLIF)技术已经广泛应用于各种燃烧场(如光学发动机缸内、燃烧炉内等)的二维浓度分布测量中。通常在燃料中掺混适量的丙酮或3-戊酮作为燃料示踪剂，通过燃烧场中示踪剂的荧光分布来表示燃料的分布。但由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拉曼光谱实时原位标定荧光光谱的测量系统，其特征在于：由工控机(Ⅰ)、拉曼成像系统(Ⅱ)、片状光源激光器系统(Ⅲ)、线状光源激光器系统(Ⅳ)、荧光光谱成像系统(Ⅴ)、线光源收集器(1)、片光源收集器(2)和脉冲延迟发生器(3)组成，其中脉冲延迟发生器(3)上设有同步输出端口Ⅰ(v)、同步输出端口Ⅱ(w)、同步输出端口Ⅲ(x)和同步输出端口Ⅳ(y)；线光源收集器(1)置于线状光源激光器系统(Ⅳ)中45度反射镜(18)的正上方，且45度反射镜(18)的线光束(24)正对线光源收集器(1)的入口；拉曼成像系统(Ⅱ)置于线状光源激光器系统(Ⅳ)中线光束(24)的左侧，荧光光谱成像系统(Ⅴ)置于线...

【技术特征摘要】
1.一种拉曼光谱实时原位标定荧光光谱的测量系统，其特征在于：由工控机(Ⅰ)、拉曼成像系统(Ⅱ)、片状光源激光器系统(Ⅲ)、线状光源激光器系统(Ⅳ)、荧光光谱成像系统(Ⅴ)、线光源收集器(1)、片光源收集器(2)和脉冲延迟发生器(3)组成，其中脉冲延迟发生器(3)上设有同步输出端口Ⅰ(v)、同步输出端口Ⅱ(w)、同步输出端口Ⅲ(x)和同步输出端口Ⅳ(y)；线光源收集器(1)置于线状光源激光器系统(Ⅳ)中45度反射镜(18)的正上方，且45度反射镜(18)的线光束(24)正对线光源收集器(1)的入口；拉曼成像系统(Ⅱ)置于线状光源激光器系统(Ⅳ)中线光束(24)的左侧，荧光光谱成像系统(Ⅴ)置于线状光源激光器系统(Ⅳ)中线光束(24)的右侧，拉曼成像系统(Ⅱ)和荧光光谱成像系统(Ⅴ)的中心，在同一条中心线(14)上；片状光源激光器系统(Ⅲ)置于线状光源激光器系统(Ⅳ)中线光束(24)的正后方，片光源收集器(2)置于线状光源激光器系统(Ⅳ)中线光束(24)的正前方，且片光源收集器(2)与片状光源激光器系统(Ⅲ)中片状光源发生器(17)之间为探测区，探测区中部为由a、b、c、d、e、f、g、a连线形成的长方体片状光源激发区(H)，其高度为af连线，de连线、bg连线、ch连线与af连线相等，其长度为ab连线，dc连线、fg连线、eh连线与ab连线相等，其宽度为ad连线，bc连线、hg连线、ef连线与ad连线相等；拉曼成像系统(Ⅱ)和荧光光谱成像系统(Ⅴ)的同一中心线(14)垂直于长方体片状光源激发区(H)的cdeh平面；线状光源激光器系统(Ⅳ)中的线光束(24)从下至上穿过长方体片状光源激发区(H)，并形成圆柱形线状光源激发区(i)；圆柱形线状光源激发区(i)与中心线(14)相交并垂直，圆柱形线状光源激发区(i)的直径等于长方体片状光源激发区(H)的宽度ad；脉冲延迟发生器(3)置于线状光源激光器系统(Ⅳ)中45度反射镜(18)的正下方，脉冲延迟发生器(3)的同步输出端口Ⅰ(v)经专用电缆与片状光源激光器系统(Ⅲ)中泵浦灯外触发输入端口Ⅲ(p)连接；脉冲延迟发生器(3)的同步输出端口Ⅱ(w)经专用电缆与拉曼成像系统(Ⅱ)中外同步触发输入端口Ⅰ(m)连接；脉冲延迟发生器(3)的同步输出端口Ⅲ(x)经专用电缆与荧光光谱成像系统(Ⅴ)中外同步触发输入端口Ⅱ(t)连接；脉冲延迟发生器(3)的同步输出端口Ⅳ(y)经专用电缆与线状光源激光器系统(Ⅳ)中泵浦灯外触发输入端口Ⅳ(r)连接；拉曼成像系统(Ⅱ)的触发输出端口Ⅰ(n)经专用电缆与片状光源激光器系统(Ⅲ)中Q开关外触发输入端口Ⅰ(o)连接；拉曼成像系统(Ⅱ)的数据输出端口Ⅰ(l)经专用电缆与工控机(Ⅰ)中数据输入端口Ⅰ(j)连接；荧光光谱成像系统(Ⅴ)的触发输出端口Ⅱ(u)经专用电缆与线状光源激光器系统(Ⅳ)中Q开关外触发输入端口Ⅱ(q)连接；荧光光谱成像系统(Ⅴ)的数据输出端口Ⅱ(s)经专用电缆与工控机(Ⅰ)中数据输入端口Ⅱ(...

【专利技术属性】
技术研发人员：程鹏，郭亮，赵冰，孙万臣，庄宇欣，苏岩，孙成斌，韩提亮，孙毅，李奉学，刘中鹏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22