Diseminación de Stokes Raman coherente ultrarrápida de O2 y el modo de CH4

Área de la Ciencia:

• * Ciencias de la combustión
• * Espectroscopia molecular
• * Diagnóstico con láser

Sus antecedentes:

• * La medición precisa de las mezclas de combustible y aire es fundamental para comprender y controlar los procesos de combustión.
• * Los métodos tradicionales para la detección simultánea de O2 y CH4 pueden ser limitados en velocidad y resolución espacial.
• * La dispersión coherente de Raman (CSRS) ofrece un enfoque no intrusivo para las mediciones de la concentración de especies.

Objetivo del estudio:

• * Desarrollar y demostrar una técnica híbrida de femtosegundo/picosegundo CSRS para la detección simultánea de O2 y CH4.
• * Permitir mediciones de flujo dinámico de combustión con una frecuencia de repetición elevada.
• * Para generar mapas espaciales de alta resolución de la fracción de mezcla en un modelo de combustión de cohetes.

Principales métodos:

• * Implementación de un sistema láser híbrido de tres haces femtosegundo/picosegundo.
• * Recopilación de más de 1 millón de espectros CSRS de un solo disparo a 1 kHz en un entorno de O2/CH4.
• * Análisis de las intensidades de transición Raman de las ramas Q de O2 y CH4 para determinar la fracción de la mezcla.

Principales resultados:

• * Detección con éxito simultánea del O2 y del modo ν2 del CH4.
• * Determinación de la fracción local instantánea de la mezcla a partir de las intensidades Raman.
• * Generación de mapas espaciales de alta resolución de la media y la desviación estándar de la relación de equivalencia en el campo de flujo de preencenso.

Conclusiones:

• * La técnica desarrollada fs/ps CSRS proporciona una herramienta poderosa para la detección rápida y simultánea de especies en la combustión.
• * La técnica permite la caracterización detallada de los procesos de mezcla en campos de flujo complejos.
• * Este método tiene un potencial significativo para el diagnóstico y la investigación avanzados de la combustión.