Multi-isotopologue laser absorption spectroscopy of carbon monoxide for high-temperature chemical kinetic studies of fuel mixtures
Multi-isotopologue laser absorption spectroscopy of carbon monoxide for high-temperature chemical kinetic studies of fuel mixtures
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一氧化碳多同位素激光吸收光谱用于燃料混合物高温化学动力学研究
DOI：
10.1016/j.combustflame.2019.05.030
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发表时间：
2019
影响因子：
4.4
通讯作者：
Spearrin, R. Mitchell
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pineda, Daniel I.;Bendana, Fabio A.;Schwarm, Kevin K.;Spearrin, R. Mitchell
发展了一种激光吸收诊断技术，探测12 C 16 O和13 C 16 O在4.9 μm附近的中红外振动带，用于高温气体系统中灵敏的多同位素温度和浓度测量。12 C 16 O和13 C 16 O的基本带的每个P分支中的跃迁是根据吸收线强度、相对光谱隔离度和温度灵敏度来选择的。使用50 kHz三角扫描函数和分布反馈量子级联激光器，在1.2 cm− 1的范围内光谱分辨出总共五个振转跃迁，产生100 kHz的同位素体和相应温度的有效测量速率，与混合物的组成无关。此外，还测量了13 C 16 O在2007.8767 cm− 1附近的P（0，22）跃迁的相关展宽参数，以便使用固定波长方法进行更高的时间分辨率（> 1 MHz）测量。时间分辨的多同位素测温性能进行了验证，在激波管的温度范围内（1100-2400 K）相关的燃烧动力学研究。该技术用于冲击加热氧化实验与同位素标记的燃料混合物，同时测量整个反应中的一氧化碳同位素。据作者所知，这些结果表明，第一次使用碳同位素标记与激光吸收光谱观察不同的燃料组分之间的竞争氧化。
A laser absorption diagnostic technique, probing the mid-infrared vibrational bands of 12 C 16 O and 13 C 16 O near 4.9 µm, was developed for sensitive multi-isotopologue temperature and concentration measurements in high-temperature gaseous systems. Transitions in each of the P-branches of the fundamental bands of 12 C 16 O and 13 C 16 O were chosen based on absorption linestrength, relative spectral isolation, and temperature sensitivity. Five total rovibrational transitions are spectrally-resolved over a∼ 1.2 cm− 1 domain using a 50 kHz triangle scan function with a distributed-feedback quantum cascade laser, yielding a 100 kHz effective measurement rate of both isotopologues and respective temperatures, independent of mixture composition. In addition, relevant broadening parameters for the P (0, 22) transition of 13 C 16 O near 2007.8767 cm− 1 were measured to enable higher time resolution (> 1 MHz) measurements using fixed-wavelength methods. Time-resolved multi-isotopologue thermometry performance was validated in a shock tube over a range of temperatures (1100–2400 K) relevant to combustion kinetics investigations. The technique is utilized in shock-heated oxidation experiments with isotopically labeled fuel mixtures, simultaneously measuring both carbon monoxide isotopologues throughout the reactions. To the authors’ knowledge, these results demonstrate the first use of carbon isotope labeling with laser absorption spectroscopy to observe distinct competitive oxidation among different fuel components.
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用于波长高达 8 µm 的吸收光谱研究的高压高温气室
DOI：
10.1016/j.jqsrt.2019.01.029
发表时间：
2019
影响因子：
2.3
作者：
Schwarm, Kevin K.;Dinh, Huy Q.;Goldenstein, Christopher S.;Pineda, Daniel I.;Spearrin, R. Mitchell
通讯作者：
Spearrin, R. Mitchell
在 He 和 Ar 中高度稀释的 CO 基带的移动和展宽：与理论的比较
DOI：
--
发表时间：
2001
期刊：
影响因子：
--
作者：
C. Luo;R. Wehr;J. Drummond;A. May;F. Thibault;J. Boissoles;J. Launay;C. Boulet;J. Bouanich;Jean
通讯作者：
Jean
影响因子：
1.9
作者：
Spearrin, R. M.;Goldenstein, C. S.;Hanson, R. K.
通讯作者：
Hanson, R. K.
Ar 中 CO 基本 P 支链在 214 至 324 K 之间的碰撞线移动和展宽
DOI：
--
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
--
作者：
R. Wehr;A. Vitcu;F. Thibault;J. Drummond;A. May
通讯作者：
A. May
影响因子：
1.9
作者：
A. Eveleigh;N. Ladommatos
通讯作者：
A. Eveleigh;N. Ladommatos