[实用新型]一种高温高压下气态物种浓度和温度的光谱检测系统

摘要

一种高温高压下气态物种浓度和温度的光谱检测系统属激光燃烧诊断技术领域，本实用新型中激光器系统、工控机、瑞利成像系统、拉曼成像系统、激光收集器和脉冲延迟发生器置于中央设有高温高压燃烧系统的光学平台上；聚焦镜、纳秒级激光脉冲展宽器、线偏振1/2波片、激光发射器和激光控制器依次置于石英玻窗口Ⅰ前侧，拉曼收集透镜、负窄带激光波长滤光片、拉曼光谱仪和拉曼ICCD相机依次置于石英玻窗口Ⅳ左侧；激光收集器置于石英玻窗口Ⅲ后侧；激光衰减片、瑞利ICCD相机依次置于石英玻窗口Ⅱ右侧；本实用新型能实现大于1000K的高温和高压下的物种摩尔分数和温度高精度定量检测。

主权项

1.一种高温高压下气态物种浓度和温度的光谱检测系统，其特征在于，由高温高压燃烧系统(Ⅱ)、激光器系统(Ⅲ)、工控机(Ⅳ)、瑞利成像系统(Ⅴ)、拉曼成像系统(Ⅵ)、显示器(1)、电荷放大器(2)、激光收集器(3)和脉冲延迟发生器(5)组成，所述的工控机(Ⅳ)内设有高速数据采集卡(19)、瑞利ICCD相机采集卡(20)、同步采集卡(21)和拉曼ICCD相机采集卡(22)；脉冲延迟发生器(5)上设有同步TTL电平输出通道端口Ⅰ(f)、同步TTL电平输出通道端口Ⅱ(g)、同步TTL电平输出通道端口Ⅲ(h)和同步TTL电平输出通道端口Ⅳ(i)；脉冲延迟发生器(5)的同步TTL电平输出通道端口Ⅰ(f)与拉曼成像系统(Ⅵ)中拉曼ICCD相机(28)的外同步触发输入端口(e)连接；拉曼成像系统(Ⅵ)中拉曼ICCD相机(28)的数据输出端口(d)与工控机(Ⅳ)的拉曼ICCD相机采集卡(22)连接；拉曼成像系统(Ⅵ)中拉曼ICCD相机(28)的触发输出端口(c)与激光器系统(Ⅲ)中激光控制器(18)的Q开关外触发TTL电平输入端口(b)连接；瑞利成像系统(Ⅴ)中瑞利ICCD相机(24)的数据输出端口(j)与工控机(Ⅳ)的瑞利ICCD相机采集卡(20)连接；脉冲延迟发生器(5)的同步TTL电平输出通道端口Ⅱ(g)与激光器系统(Ⅲ)中激光控制器(18)的泵浦灯外触发TTL电平输入端口(a)连接；脉冲延迟发生器(5)的同步TTL电平输出通道端口Ⅲ(h)与工控机(Ⅳ)的同步采集卡(21)连接；脉冲延迟发生器(5)的同步TTL电平输出通道端口Ⅳ(i)与瑞利成像系统(Ⅴ)中瑞利ICCD相机(24)的外同步触发TTL电平输入端口(k)连接；激光器系统(Ⅲ)中激光发射器(13)、线偏振1/2波片(14)、纳秒级激光脉冲展宽器(15)和聚焦镜(16)置于高温高压燃烧系统(Ⅱ)中石英玻窗口Ⅰ(7)的正前方，激光收集器(3)置于高温高压燃烧系统(Ⅱ)中石英玻窗口Ⅲ(11)的正后方，且激光发射器(13)发射的激光束(17)贯穿线偏振1/2波片(14)、纳秒级激光脉冲展宽器(15)、聚焦镜(16)、石英玻窗口Ⅰ(7)和石英玻窗口Ⅲ(11)中心，并由激光收集器(3)接收；激光控制器(18)与激光发射器(13)之间用专用电缆连接；显示器(1)置于工控机(Ⅳ)上；壳体(6)中的压力传感器(8)经电荷放大器(2)与工控机(Ⅳ)的高速数据采集卡(19)连接；壳体(6)中的温度传感器(9)与工控机(Ⅳ)的高速数据采集卡(19)连接；瑞利成像系统(Ⅴ)的激光衰减片(23)和瑞利ICCD相机(24)置于高温高压燃烧系统(Ⅱ)中石英玻窗口Ⅱ(10)的正右方；拉曼成像系统(Ⅵ)的拉曼收集透镜(25)负窄带激光波长滤光片(26)置于高温高压燃烧系统(Ⅱ)中石英玻窗口Ⅳ(12)的正左方。