レーザー誘起格子を用いた高温燃焼ガス温度測定法の開発

激光诱导光栅高温燃烧气体温度测量方法的开发

• 批准号: 16K18035
• 负责人: 山口 祐
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16K18035/
• 关键词: レーザー誘起格子; 燃焼; 温度; 熱工学; 計測工学; レーザー誘起回折格子

本課題では、レーザー誘起格子分光(LIGS)法を用い、1000°C超の高温域での燃焼過程の高速かつ高精度な温度測定法を開発することを目的とする。平成28年度では、H2O分子・OHラジカルの吸収帯の調査および波長と光学幾何配置による格子生成条件の検証を実施した。さらに、当該波長に適合したパルスレーザーによるLIGS測定系の設計およびレーザー格子集光光学系のパルスエネルギーに関する基礎測定を行った。平成29年度では、ポンプ・プローブ光の共焦光学系の最適化、回折光の発生条件の同定を進め、LIGS測定の実現を図った。さらに、ポンプレーザーのビーム形状・交差位置の評価および誘起格子の安定化を進め、測定分解能を向上に取り組んだ。平成30年度では格子間隔の調整による減衰周期の相関関係を調べるための検出系の構築に取り組んだ。具体的には、前年度に設計した900nm付近の吸収帯でポンプレーザーの交差および回折光の光学系から検出素子の迷光低減と高速ディテクタの受光位置の調整からS/Nの向上を図った。また、ポンプレーザーのトリガ信号を信号を取得する高速オシロスコープと同期して連続してプローブ光の減衰信号を記録できるようにソフトウェアを改良した。これらを用いて、LIGS生成におけるポンプ光の入射角度とH2O分子の吸収における格子の減衰周期の関係性の基礎データを取得した他、LIGS測定システムの分解能、温度測定範囲について推定した。

This topic is based on the purpose of using the induced lattice spectroscopy (LIGS) method and the high-speed and high-precision temperature measurement method in the 1000°C ultra-high-temperature range combustion process. Heisei 28, H2O molecules, OH ラジカルのabsorption のinvestigation および wavelength and optical geometric configuration による lattice generation conditions の検证を実事した. When the wavelength is suitable for the design of the LIGS measurement system, Basic measurement of the よびレーザーlattice concentrating optics system. Optimization of confocal optical system of ポンプ・プローブoptical system in 2009, optimization of refractive light generation conditions, and measurement of LIGS were carried out.さらに、ポンプレーザーのビームThe evaluation of the shape and intersection position 価および induced the lattice to stabilize it and measure the decomposition energy. In Heisei 30, the adjustment of the grid spacing and the correlation of the attenuation cycle were adjusted and adjusted. Specifically, the previous year's design was based on the 900nm close absorption and cross-refractive index. In the optical system, the light-receiving position of the optical system is adjusted by the light-receiving position adjustment of the light-receiving position of Motoko Dede and the light-reducing and high-speed adjustment of the light-receiving position.また,ポンプレーザーのトリガsignalをsignalをobtained the same period as the high-speed オシロスコープとして连続してプローブoptical attenuation signal をrecordingできるようにソフトウェアをimprovementした. The angle of incidence of light generated by これらを using いて and LIGS, the absorption of H2O molecules, and the attenuation period of lattice The basis of the relationship is the acquisition of the decomposition energy, the LIGS decomposition energy, and the temperature measurement range and estimation.