激光诱导荧光（LIF&PLIF）测试系统

LIF 技术的工作原理为：调谐激光波长，使激光的光子输出频率和燃烧场内待探测离子的某一对上下能级间的跃迁频率相同，形成共振吸收，将下能态粒子泵浦到上能态，当相应的上能态粒子向下跃迁时，会产生荧光信号，然后通过分析荧光信号的强度或光谱形态，获得燃烧场内探测分子浓度、分布及温度等燃烧参量信息。

激光诱导荧光LIF 技术对燃烧诊断的优点

• 调谐激光实现待测分析或离子的共振吸收，选择性激发荧光，选择性探测荧光，极大的提升探测灵敏度与信噪比。

• 可通过后数据分析获得被探测分子浓度，分布场和温度等丰富的燃烧参量信息。

该系统具有如下特点

1、激光辅助光学诊断，是光学非侵入式燃烧组分分析与成像的手段， 配套标准化光学测试系统，可用于航空航天、先进能源等燃烧过程检测

2、集成一体式可调谐染料激光系统，稳定，易操作，易维护

3、宽动态范围的高灵敏度的影像强化ICCD 实现纳秒级别的影像或光谱采集

4、PLIF 系统具有亚纳秒级的同步时间精度

5、具有系统搭建、数据采集、数据分析、结果可视化的完整软件平台

6、系统具备燃烧自由基LIF 和燃料示踪剂LIF 的专用分析软件

7、可实现单组份及多组份测试需求

8、可根据用户实际需求， 提供个性化光学实验方案

9、可扩展离子图像测速技术（PIV）

PLIF: (Planar Laser Induced Fluorescence) 即所谓的“平面激光诱导荧光”，平面激光诱导荧光实验系统为二维测量系统。

如下图所示：

实验中通过柱面透镜，将激光光束厚度进行整形，形成激光片（laser sheet）, 激光片穿过火焰与火焰相交，形成一个二维截面，通过光学成像的办法，测量火焰中探测粒子的二维荧光图像，从而求出探测粒子在火焰中的浓度分布及温度场的分布等信息。

小结：平面激光诱导荧光PLIF 是在LIF 基础上，将激光整形成片状光，切入到燃烧场内，从而激发并探测二维的燃烧场信息。

本公司代理ICCD 拍摄的PLIF 图像OH LIF, CO LIF, reaction rate (RR), temperature (T),and mixturefraction (f)

平面激光诱导荧光（PLIF）系统架构

• 染料激光系统：可以根据测试对象的不同，调谐输出不同的输出波长与能量；

• 激光整形与传输光路：用于把激光变成可以用于PLIF 系统的片状光；

• 探测系统：根据要求采用合适的ICCD，进行适当的延迟后得到特定时刻的荧光信息；同时还可以加上光谱仪等设备，进行光谱分析，以便得到更丰富的信息；

• 时序控制装置：对整个实验的时序进行控制；

• 附属设备：附属设备主要包括用于搭建光路所必须采用的光学平台，光具座，调整架以及反射镜，激光功率能量计等光学配件；

• 数据采集与分析软件：可以对温度以及浓度场进行分析研究。

PLIF图像处理框图

可调谐染料激光器及片光源整形传输光路

• 激发波长：220-780nm 连续可调，可以根据要求延展到200-4500nm

• 线宽： 0.06cm-1

• 单脉冲能量：110mJ@560nm

• 柱面镜焦距：50mm

• 球形聚焦透镜：焦距500mm

• 片光厚度：0.1-0.3mm

• 重复频率：10Hz

常用激发波长对应测试自由基及本设备对应激光能量

• 时间延时范围：0-2000s

• 时间延迟精度5ps

• 延迟同步通道：4 通道，可根据要求延展到8 通道

本公司提供多种纳秒超快探测器ICCD

iStar 系列ICCD 采用高品质二代或三代像增强器，采用光纤锥高效耦合科学级CCD。 iStar 系列影像ICCD 是目前高端科研市场上应用*为广泛的带有时间闸门的增强型CCD。真实光学门宽小于2ns，该系列产品主要用于燃烧过程、生物发光机制、化学反应过程等研究领域，利用其信号增强功能和时间闸门控制特点，实现极弱信号采集、纳秒时间分辨影像捕捉等实验功能。

• 18mm 或25mm 像增强器可选

• 提供P43 和P46 两种类型的荧光屏

• *短时间闸门宽度: 2ns( 真正光学闸门宽度)

• 光阴极重复频率高达500KHz

• 半导体制冷温度-40℃

• 内置多通道数字延时发生器，可轻松同步多台设备

• 内置数字延迟发生器

• 10ps 的延迟分辨率

• *低的传输延迟:19ns

• In telligateTM 微通道板与光阴极实现同步门控，在深紫外段也保持1:108的开关比

• USB2.0 计算机接口

C 接口适配器、F 接口适配器、水冷机

IntelligateTM: 优化 的 UV-VUV 区域门控技术( 标准配置)

ANDOR 的*新的iStar sCMOS 系列像高灵敏度瞬态探测器可提供要求高分辨率，高帧频以及纳秒时间分辨测试的解决方案。2560×2160 分辨率的探测器广泛应用于时间分辨实验的应用领域，例如等离子体分析。

做PLIF 实验测试时，可满足快速瞬态现象采集实验，提供多兆赫兹读出速度，USB3.0 接口，以及配置一台完全集成的、软件控制的数字延时脉冲发生器。该系列探测器可应用于各种复杂的试验中，可通过软件对时间和增益进行控制，二代及三代像增强器可配合各种入射窗口光阴极材料。

• USB3.0 接口: 即插即用

• 550 万像素高分辨率sCMOS

• 50 帧每秒全幅帧频，203 帧@512*512 ROI

• 内置脉冲延时发生器: 功能软件可控

• 光学快门: 小于2ns 的真实光学门宽

• *低的插入延时: *低19ns

• 独特PIV 模式: 两幅连拍*小间隔200ns

• IntelligateTM 微通道板与光阴极实现同步门控: 紫外关断比优于10-8:1

• 光阴极开关速率高达500kHz: 高速激光实验中，增加信噪比

• 独特的Crop 模式: 专门的采集模式，实现*快的图像采集速度

• GII 及GIII 像增强器可选

• 热电制冷*低0℃ C: 理想的低光应用领域

• 实时控制: 用户界面实时采集优化

• 光阴极干燥气体吹扫端口: 减小EBI，适用于微光测试领域

C 接口适配器、F 接口适配器、水冷机

行业**的影像采集速度