Flame image-C-LIF火焰自由基（jī）成像係統_北京卓立（lì）漢光儀（yí）器有限公司

產品概述

作為一套現代化、模塊化的數（shù）據采集分析和成像係統，平麵激光誘導（dǎo）熒光(PLIF) 是對燃燒實驗（yàn）進行診斷的獨特工具。通過對燃燒自由基、汙染物、燃料示（shì）蹤（zōng）劑等的測量，該係統可以對諸如燃料注入、點（diǎn）火現（xiàn）象和火焰鋒（fēng）麵等現（xiàn）象進行研究，從而加深對燃燒過程的理解。

PLIF 中的LIF- 激（jī）光誘導熒光(LIF) 技術

LIF 技術的工作原理（lǐ）為：調諧激光波長，使激光的光子輸出頻率和燃燒場內待探測離子的某一對上下能級間的躍遷頻率相同，形成共振吸收，將（jiāng）下能態粒子泵浦到上能態，當相應的上能態粒子向下躍遷時，會產（chǎn）生熒光信號，然後通過分析（xī）熒光信號的強度或光譜形（xíng）態，獲得燃燒場（chǎng）內探測分子濃度、分布及溫度等燃燒參量信息。

激光誘導熒光LIF 技術對燃燒（shāo）診斷（duàn）的優點

調諧激光實現待測分析或離子的共振吸收，選擇性激發熒光，選擇性探測熒光，極大的提升探測靈敏度與信噪比。
可通過後數據分析獲得被探測分子濃（nóng）度，分布場和溫度等豐富的燃（rán）燒參量信息（xī）。

該係統具有如下特點
1、激（jī）光輔助光學診斷，是光學非侵入（rù）式（shì）燃燒組分分析與成像的手段，配套標準化光學測（cè）試（shì）係統，可用於航空航天、先進能源等（děng）燃燒過程檢測

2、集成一體式可調諧染（rǎn）料激光係統，穩（wěn）定，易（yì）操作，易維護
3、寬（kuān）動態範圍的高靈敏度的影像強化ICCD 實現納秒級別的影像或光譜采（cǎi）集
4、PLIF 係統具有亞納秒級的同步（bù）時間精度
5、具有係（xì）統搭（dā）建、數據采集（jí）、數據分析、結果可視化（huà）的完整軟件平台
6、係統具備（bèi）燃燒自由基LIF 和燃料示蹤劑LIF 的專用分析軟件
7、可實現單組份（fèn）及多（duō）組份測試需求
8、可根據用戶實（shí）際需求，提供（gòng）個性化（huà）光（guāng）學（xué）實驗方案
9、可擴展離子圖像測速技術（PIV）

平麵激光誘導熒光（PLIF）

PLIF: (Planar Laser Induced Fluorescence) 即所謂的“平麵激光誘導（dǎo）熒光（guāng）”，平麵激（jī）光（guāng）誘導熒光實驗係統為二（èr）維測量係統。

如下（xià）圖所示：

實驗中通（tōng）過柱麵透鏡，將激光光束厚度進行（háng）整形，形成激光片（laser sheet）, 激光片穿過火焰與火焰相交，形成一個二維截麵，通過光學成像的（de）辦法，測量火焰中探（tàn）測粒子的（de）二維熒光圖像，從而求出探測粒子在火焰中的濃度分布及溫度場的分布等信息。

小結：平麵激光誘（yòu）導熒光PLIF 是（shì）在LIF 基礎上，將激光（guāng）整形成片狀光，切入到燃燒場內，從而激發並探測二維的燃燒場信息。

本公司代（dài）理ICCD 拍攝的（de）PLIF 圖像OH LIF, CO LIF, reaction rate (RR), temperature (T),and mixturefraction (f)

平麵激光誘導熒光（PLIF）係統架構（gòu）

• 染（rǎn）料激光係統（tǒng）：可以（yǐ）根（gēn）據測試對象的不同，調諧輸出不同的（de）輸出波長與能量（liàng）；

• 激光（guāng）整形與傳輸光路：用（yòng）於把激光變成可以用於PLIF 係統的片狀光（guāng）；

• 探測係（xì）統：根據要求采用合適的ICCD，進行適當的延遲後得到（dào）特（tè）定時刻的熒光信息；同（tóng）時還（hái）可以加上光譜儀（yí）等設備，進行光譜分析，以（yǐ）便得到更（gèng）豐（fēng）富的信息；

• 時序控製裝置：對整個實驗的時序進行控製；

• 附屬設備（bèi）：附屬設（shè）備主（zhǔ）要包括用於搭建光路（lù）所必須采用的（de）光學平台，光具（jù）座，調整架以及反射鏡，激光功率能量計等光（guāng）學配件（jiàn）；

• 數據采集與分析軟件：可（kě）以對溫度以及（jí）濃度場進行分析研究。

PLIF圖像處理框圖

配套推薦設備分（fèn）項參數

可調諧染料激光器及片光源整形傳輸光路

• 激發波長：220-780nm 連續可調，可以根據要（yào）求延展到200-4500nm

• 線寬： 0.06cm-1

• 單脈衝能量：110mJ@560nm

• 柱麵鏡焦距：50mm

• 球形聚焦透鏡：焦距（jù）500mm

• 片光厚（hòu）度：0.1-0.3mm

• 重複頻率（lǜ）：10Hz

常用（yòng）激發波長對應測試自由基及本設（shè）備對應激光能量

時間（jiān）延遲同步裝置

• 時間延時範圍：0-2000s

• 時間延遲精度5ps

• 延（yán）遲同步通道：4 通道，可根據要求延展到8 通道

像增強相（xiàng）機
本公司提供多（duō）種納秒超快探測器（qì）ISCMOS

國內首推科學級製冷型超快IsCMOS 相機，采用高效超快像增（zēng）強器，采（cǎi）用**光纖麵板耦合工藝技術，配合>95% 量子效率科研製（zhì）冷型sCMOS 相機，實現低噪聲、高速、超快門控拍照。

IsCMOS像（xiàng）增強型相機

● 科學級製冷（lěng）型IsCMOS

● 18/25mm 大口徑二代（dài）高效像（xiàng）增強（qiáng）器

● 光譜響應範圍：S20 光陰極，200-850nm

● 光學快門： <3ns

● 延遲與門控精度：10ps

● 增強器陰（yīn）極門控*高同步頻率 300KHZ;

● 內置時序控製器DDG

● 耦合方式：1:1 光纖麵板耦合

● sCMOS 芯片：高分辨2048*2048陣（zhèn）列

● 位深： 16bit

● 製冷溫（wēn）度：室溫減35度

● *快幀速： 35fps.

● 專業化數據（jù）采集控製軟件

獨特亮點

製冷型IsCMOS	-10度（dù）芯片製冷溫度，有效減（jiǎn）低芯片暗噪聲，安靜（jìng）讀出
超快（kuài）光（guāng）學（xué）門寬	<3ns 陰極光學門寬，實現**測量
內置DDG	內置精度<10ps 門控與延（yán）遲控製發（fā）射器，方便隨心控製
高效光纖錐耦合	1:1 高效光纖（xiān）錐耦合增強器與相機（jī），高通光量
高分辨率讀出	400萬像素高分辨（biàn）率圖像讀出（chū），不忽略細節
16bit, 95% QE	高動態範（fàn）圍，高量子（zǐ）效（xiào）率，不留缺憾
IOC 模式	>300kHZ陰極快門同步頻率，IOC 芯片累積模式下提升信噪比
專業化軟件	采集控製，數據處理專業化（huà）界（jiè）麵（miàn），簡（jiǎn）單快捷

常見型號列表：

	SIC-25U-UV-4M-F	25mm 增強（qiáng）器（qì），UV-VIS 200-900nm, 2048*2048, 光纖麵板耦合
IsCMOS	SIC-18U-UV-4M-F	18mm 增強器，UV-VIS 200-900nm, 2048*2048, 光纖麵板耦合（hé）
IsCMOS	SIC-18U-VIS-4M-F	18mm 增強器，VIS 380-850nm, 2048*2048, 光纖（xiān）麵（miàn）板耦合
	SIC-18F-VN-4M-F	18mm 增強器，VIS -NIR 400-1100nm, 2048*2048,光纖麵板耦合
ICCD	SIC-18U-UV-6M-L	18mm 增強器，UV-VIS 200-850nm, 2750*2200, 高分辨率鏡頭耦合
ICCD	SIC-18F-VN-6M-L	18mm 增強器，VIS-NIR 400-1100nm, 2750*2200, 高（gāo）分辨率鏡頭耦合

技術參數

sCMOS相（xiàng）機
像素陣列	2048*2048
陣麵尺寸	13.3*13.3mm
像素大小	6.5um*6.5um
傳感器類型	背照式sCMOS
量子效率	>95% @600nm
讀出噪聲	CMS: 1.1e-(Median) / 1.2e-(RMS)
暗電流	0.15e- / pixel / s@-15℃
曝光時間	1ms-10s
位深	16bit
數（shù）字接口	UBS3.0
像增強器MCP
光陰極	S20B	S25R
光譜範圍	200-850nm	380-1100nm
峰值量子效率	20% @440nm	22%@720nm
等效噪聲（EBI）	< 2 x 10-7 lux @ 20 °C ± 2 °C	< 5 x 10-7 Lux
光子增益	1*104 photon/photon	1.4*104
有效口徑尺寸	18mm & 25mm	18mm
熒光屏	P20 /P43	P43
輸出窗口	1:1光纖（xiān）麵板
光學門控寬度	Fast： <3ns; Slow option > =50ns	Fast < 5ns
內部DDG 控製
延遲和門寬調節範圍	0-10s
延（yán）遲和門（mén）寬調節精度	10ps
同步接口	外觸發輸入，觸發輸出，直接觸發（Direct gate）
觸發信號	觸發閾（yù）值 1-5V，阻抗50歐姆，抖動<100ps
觸發固有延遲	<120ns@ 外觸發，<40ns @ Direct gate 直接觸發