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基于TDLAS测量HBr化学激光器气体温度

李留成 多丽萍 周冬建 王增强 王元虎 唐书凯

李留成, 多丽萍, 周冬建, 王增强, 王元虎, 唐书凯. 基于TDLAS测量HBr化学激光器气体温度[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(8): 805011-0805011(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0805011
引用本文: 李留成, 多丽萍, 周冬建, 王增强, 王元虎, 唐书凯. 基于TDLAS测量HBr化学激光器气体温度[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(8): 805011-0805011(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0805011
Li Liucheng, Duo Liping, Zhou Dongjian, Wang Zengqiang, Wang Yuanhu, Tang Shukai. Measurements of gas temperature in HBr chemical lasers by TDLAS technique[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(8): 805011-0805011(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0805011
Citation: Li Liucheng, Duo Liping, Zhou Dongjian, Wang Zengqiang, Wang Yuanhu, Tang Shukai. Measurements of gas temperature in HBr chemical lasers by TDLAS technique[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(8): 805011-0805011(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0805011

基于TDLAS测量HBr化学激光器气体温度

doi: 10.3788/IRLA201948.0805011
基金项目: 

国家自然科学基金(21590803);中国科学院战略先导专项(XDB17010300)

详细信息
    通讯作者: 李留成(1978-),男,副研究员,博士,主要从事化学激光器研制及激光吸收光谱等光学测量诊断方面的研究。Email:liliucheng@dicp.ac.cn
  • 中图分类号: TN249

Measurements of gas temperature in HBr chemical lasers by TDLAS technique

  • 摘要: 利用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),基于吸收光谱的多普勒展宽原理,对D2/NF3燃烧驱动的HBr化学激光器,进行了光腔和扩压段的气体温度测量实验研究。为了有效地测量TDLAS吸收光谱,选用了主气流中吸收系数较大的HF分子(2-0)振动谱带的R2谱线作为研究对象。实验中利用一台中心波长1 273 nm的分布反馈式(DFB)二极管激光器,搭建了一套基于直接吸收法TDLAS的HBr化学激光器气体温度测量系统。通过对HF分子的吸收谱线进行Voigt线型拟合,获得了多普勒展宽宽度,从而给出了光腔和扩压段气体温度。在进行时域频域变换时,使用了一台自由光谱范围(FSR)为1.5 GHz的F-P标准具用于频率校准。实验测量结果表明,光腔温度约为280 K,扩压段温度约为400 K。实验过程中的碰撞展宽和多普勒展宽的比值小于0.1,表明多普勒展宽为主,能够方便地用HF吸收光谱的展宽来监测光腔和扩压段的气体温度。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-05
  • 修回日期:  2019-04-03
  • 刊出日期:  2019-08-25

基于TDLAS测量HBr化学激光器气体温度

doi: 10.3788/IRLA201948.0805011
    通讯作者: 李留成(1978-),男,副研究员,博士,主要从事化学激光器研制及激光吸收光谱等光学测量诊断方面的研究。Email:liliucheng@dicp.ac.cn
基金项目:

国家自然科学基金(21590803);中国科学院战略先导专项(XDB17010300)

  • 中图分类号: TN249

摘要: 利用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),基于吸收光谱的多普勒展宽原理,对D2/NF3燃烧驱动的HBr化学激光器,进行了光腔和扩压段的气体温度测量实验研究。为了有效地测量TDLAS吸收光谱,选用了主气流中吸收系数较大的HF分子(2-0)振动谱带的R2谱线作为研究对象。实验中利用一台中心波长1 273 nm的分布反馈式(DFB)二极管激光器,搭建了一套基于直接吸收法TDLAS的HBr化学激光器气体温度测量系统。通过对HF分子的吸收谱线进行Voigt线型拟合,获得了多普勒展宽宽度,从而给出了光腔和扩压段气体温度。在进行时域频域变换时,使用了一台自由光谱范围(FSR)为1.5 GHz的F-P标准具用于频率校准。实验测量结果表明,光腔温度约为280 K,扩压段温度约为400 K。实验过程中的碰撞展宽和多普勒展宽的比值小于0.1,表明多普勒展宽为主,能够方便地用HF吸收光谱的展宽来监测光腔和扩压段的气体温度。

English Abstract

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