Minimal-invasive faserbasierte Sensoren für die Laser-induzierte Fluoreszenzdiagnostik

用于激光诱导荧光诊断的微创光纤传感器

• 批准号: 211969113
• 负责人: Professor Dr. Christof Schulz
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Reaktive Fluide
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/211969113?language=en
• 关键词: Minimal; invasive; faserbasierte; Sensoren; die

In-situ-Messungen von Spezieskonzentrationen und Temperaturen in der Gasphase sind für die Untersuchung von reaktiven Strömungsprozessen und die Validierung von Simulationsmodellen von großer Bedeutung. Anwendungsfelder reichen von Verbrennungsprozessen bis hin zu verfahrenstechnischen Prozessen, beispielsweise bei der Materialsynthese in der Gasphase. Laser-induzierte Fluoreszenzmessung mit zeitintegrierter Detektion ist etabliert und wird in vielen Anwendungen mit „offener“ optischer Zugänglichkeit mit großem Erfolg eingesetzt. Die Einsetzbarkeit in technisch relevanten Anlagen mit optisch schwer zugänglichen Reaktionsräumen wie Verbrennungsmotoren, Turbinenbrennkammern oder Nanopartikel-Reaktoren ist jedoch begrenzt. Zudem bleibt durch die konventionelle zeitintegrierte Detektion systematisch wertvolle Information über die Fluoreszenzlebensdauer ungenutzt. Diese Messgröße trägt aber Information über lokale Bedingungen wie Temperatur und Stoßeffekte in sich, deren Nutzbarmachung hoch attraktiv ist. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen minimalinvasiven Sensorkonzepts, das die zeitaufgelöste Messung der Laser-induzierten Fluoreszenz mittels faseroptischer Sensoren für die Diagnostik in reaktiven Gasphasenströmungen nutzt. Die Sensoren sollen für die Prozessoptimierung bzw. Modellvalidierung wichtige physikalisch-chemische Parameter wie Temperatur, Mischungsverhältnisse und auf Stoßeinflüsse korrigierte Konzentrationen bei möglichst minimaler Modifizierung der für die jeweilige Anwendung konzipierten technischen Anlagen liefern. Die Messmethoden beruhen auf der Intensitätsmessung von LIF-Signalen von Tracermolekülen in verschiedenen Wellenlängenbereichen des Fluoreszenzspektrums, bzw. auf der zeitaufgelösten Fluoreszenzdetektion nach Anregung mit Pikosekunden-Laserpulsen mittels der zeitaufgelösten Einzelphotonenzählung (Time-Correlated Single-Photon Counting, TCSPC).

原位测量气相中的空间浓度和温度，用于研究反应过程和验证大规模生产的模拟模型。在气相材料合成中，气相材料的合成工艺比气相材料的合成工艺更为复杂。激光工业测量与时程积分检测是可行的，并将在维也纳安文顿根与“offener”optischer Zugänglichkeit mit großem Erfolg eingesetzt。Die Einsetzbarkeit in technisch relevanten Anlagen mit optisch schwer zugänglichen Reaktionsräumen wie Verbrennungsmotoren，Turbinenbrennkammern oder Nanopartikel-Reaktoren ist jedoh begrenzt. Zudem bleibt durch die konventionelle zeitintegrierte Detektion systematisch wertvolle Information über die pizzlebensdauer ungenutzt.这封信是关于当地温度和温度效应的信息，因为那里的天然气很有吸引力。Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen minimalinvasiven Sensorkonzepts，das die zeitaufgelöste Messung der Laser-induzierten Zuzenz mittels faseroptischer Sensoren für die Diagnostik in reaktiven Gasphasenströmungen nutzt. Die Sensoren sollen für die Prozessoptimierung bzw.模型验证wichtige物理化学参数wie Temperatur，Mischungsverhältnisse und auf Stoßeinflüsse korrigierte Konzentrationen bei möglichst minimaler Modifizierung der für die jeweilige Anwendung konzipierten technischen Anlagen liefern。Die Messmethoden beruhen auf der Intensitätsmesung von LIF-Signalen von Tracermolekülen in vertebralen Wellenlängenbereichen des Schizzspektrums，bzw. auf der zeitaufgelösten pizzdetektion nach Anregung mit Pikosekunden-Laserpulsen mittels der zeitaufgelösten Einzelphotonenzählung（时间相关单光子计数，TCSPC）.