书书书
第
34
卷
第
11
期
光
学
学
报
Vol.34
,
No.11
2014
年
11
月
犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃
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,
2014
基于
犡犲犉
(
犆犃
)激光激励的自发拉曼散射技术研究
张振荣
朱
峰
李国华
瞿谱波
黄
超
沈炎龙
胡志云
(西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,陕西 西安
710024
)
摘要
针对自发拉曼散射技术应用于实际燃烧场参数测量时面临的主要技术难题,采用
XeF
(
CA
)激 光 作 为 激 励
光源,开展了自发拉曼散射技术实验研究。通过分析拉曼散射过程对光源参数的要求,优化了
XeF
(
CA
)激光器部
分参数,建立了自发拉曼散射诊断系统,实现了气体介质 主 要 组 分 浓 度 在 线 测 量,对 比 了
XeF
(
CA
)激 光 与 主 流 激
光作为拉曼散射光源的优缺点。结果表明:与现有主 流 光 源 相 比,具 有 脉 冲 能 量 大、微 秒 级 脉 宽,位 于 可 见 光 波 段
等特点的放电抽运
XeF
(
CA
)激光非常适合用作自发拉曼散射激励光源。
关键词
光谱学;自发拉曼散射;
XeF
(
CA
)激光;能量;脉宽;波长;拉曼光谱
中图分类号
TN241
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
犃犗犛201434.1114001
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;
140.3550
;
300.6450
;
290.5860
收稿日期:
20140701
;收到修改稿日期:
20140715
基金项目:激光与物质相互作用国家重点实验室基金(
SKLLIM1208
)
作者简介:张振荣(
1974
—),男,硕士,副研究员,主要从事燃烧流场激光诊断技术方面的研究。
Email
:
zhan
g
zhenron
g
@
nint.ac.cn
1
引
言
自发拉曼散射(
SRS
)技术可用来测量燃烧场的
温度及主要组分浓 度 信息,是 为数 不 多的 能 够实 现
流场参数定量测量光学技术之一
[
1-4
]
。
SRS
技术理
论比较成熟,数据处理相对容易,且单次测量即可获
取燃烧场主要组分及其浓度信息,因此,在燃烧场多
组分定量测量方面具有不可替代的独特优势。
与
SRS
技术的独特优势相比,该技术的 缺点也
比较明显:
1
)由于分子的拉曼散射截面很小,导致拉
曼散射信号非常弱,特别是在火焰介质,由于气体分
子密度降低,使拉曼散射信号进一步减弱;
2
)激光与
介质作用导致的各 种 背景 干 扰较 强
,尤 其是 激 光诱
导气体介质产生的等离子体光谱和荧光光谱。
激励光源 是拉曼 散射系 统的关 键设备 之一,光
11140011