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LIF激光誘導(dǎo)熒光光譜儀
發(fā)布時(shí)間：2021-03-15 09:18:00 點(diǎn)擊：7732
讓一束激光通過檢測(cè)區(qū)域，調(diào)節(jié)激光波長，當(dāng)激光光子的能量（與激光的波長相關(guān)）等于檢測(cè)區(qū)域某種組分分子的某兩個(gè)特定能級(jí)之間的能量之差時(shí)，該分子會(huì)吸收光子能量躍遷至高能態(tài)。
處于高能態(tài)的分子不穩(wěn)定，在一定時(shí)間內(nèi)它會(huì)從高能態(tài)返回到基態(tài)。在此過程中，分子會(huì)通過自發(fā)輻射釋放能量發(fā)光而產(chǎn)生熒光，這就是激光誘導(dǎo)熒光。用CCD相機(jī)等圖像采集工具記錄下隨流體一起流動(dòng)的熒光物質(zhì)的熒光,從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜流場(chǎng)的可視化。
LIF激光誘導(dǎo)熒光光譜儀原理
實(shí)際應(yīng)用中，從熒光的分布，可以探測(cè)粒子的種類;從熒光的強(qiáng)弱，可得知粒子的濃度以及溫度;利用其空間分辨性還可以測(cè)量粒子的濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)。
激光束聚焦到被測(cè)流體，產(chǎn)生的熒光通過色散器件（單色、多色光譜儀），然后熒光被檢測(cè)器接收轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
LIF的硬件系統(tǒng)有:
(1）激勵(lì)源:由激光器和光屏（通常為一組球面或柱面透鏡）組成;
(2）檢測(cè)系統(tǒng):包括像差修正成像透鏡和數(shù)碼成像微光攝影機(jī);
(3）高速分析系統(tǒng):即圖像分析處理機(jī)，可事后、實(shí)時(shí)處理圖像。
光源:提供窄線寬穩(wěn)定的脈沖激光,激光器（1,2） ;光學(xué)組件:光路調(diào)整，光路轉(zhuǎn)換,過濾雜散光等作用(3,4,5,6) ;熒光探測(cè)器:檢測(cè)激光誘導(dǎo)熒光的強(qiáng)度及分布，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(8,9,11,12) ;同步控制器:控制激光與探測(cè)器時(shí)序，以捕捉目標(biāo)物種的熒光;采集軟件:采集數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;
該技術(shù)的關(guān)鍵是選擇合適的物質(zhì)與特定波長的激光光源相匹配，以產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的熒光信號(hào)為探測(cè)器所接收。目前作為示蹤粒子的有氫氧根（OH)、碳?xì)涓?/span>HC) 、一氧化碳（Co)、氧分子(o)、氧原子(o)、丁二酮分子等。
用于液體的流場(chǎng)顯示時(shí)需要加入熒光染料。不同物質(zhì)需和不同波長的激光器相配合。
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