基于激光诱导击穿光谱技术定量测量甲烷／空气混合当量比的实验研究：门控模式及激光波长的影响分析

• 作者: 尧命发 左鹏 李中山 李博 颜蓓蓓
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 物理学
• 关键词: 激光诱导击穿光谱 燃空当量比 门控模式 激光波长 电子密度 电子温度
• 年，卷（期）: 2015,（11）
• 页码范围: 2990-2995
• 页数: 6页
• 分类号: O433.4
• 字数: 4957字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2015)11-2990-06

摘要

激光诱导击穿光谱技术（L IBS ）作为一种新型光谱分析方法，近年来被逐渐应用于燃烧诊断领域。在甲烷／空气混合气中建立了一套LIBS测试系统，利用H ，O ，N不同特征谱线强度比实现了对甲烷、空气燃空当量比的定量测量。在“门控”模式下，比较分析了H656／O777与H656／N746这两种定标曲线对燃空当量比的测量效果，发现H656／O777可以实现更好的预测精度与更高的灵敏度；“非门控”模式可以利用更多的谱线强度比（H656／O777，H656／N＋500，H656／N＋567和H656／N746）进行标定测量，其中 H656／O777的测试效果最好。比较分析了“门控”与“非门控”两种检测模式对标定测量的影响：“门控”检测模式在拟合优度与预测精度方面都要略优于“非门控”模式。此外，在保持聚焦点能量密度相同的情况下，研究了1064，532和355 nm三种不同激光波长对H ，O和N特征谱线及 H656／O777标定曲线斜率的影响：H ，O和N特征谱线强度、信噪比以及H656／O777标定曲线的斜率均随激光波长的增加而增加。在三种波长中，1064 nm的激光最适合作为L IBS技术的光源，定量测量甲烷／空气混合气当量比。最后，分别从等离子体电子密度、温度对谱线强度与分布函数的影响方面，对以上实验结果给出理论上分析与说明。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	尧命发	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	163	1787	22.0	34.0
2	李博	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	31	111	6.0	9.0
3	颜蓓蓓	天津大学环境科学与工程学院	33	430	9.0	20.0
4	李中山	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	8	10	1.0	3.0
5	左鹏	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	1	7	1.0	1.0