平面レーザー誘起蛍光

平面レーザー誘起蛍光（PLIF）は、流れの可視化と定量測定に広く使用されている光学診断技術です。PLIFは、速度、濃度、温度、圧力の測定に使用されていることが実証されています。

働く

PLIF装置は、光源（通常はレーザー）、シートを形成するレンズ群、蛍光媒体、集光光学系、そして検出器で構成されます。光源からの光が媒体に照射され、媒体は蛍光を発します。この信号は検出器によって捕捉され、媒体の様々な特性と関連付けることができます。

光源として使用される一般的なレーザーはパルスレーザーであり、連続波レーザーよりも高いピークパワーを提供します。また、パルス時間が短いため、時間分解能が向上します。広く使用されているレーザー光源には、Nd:YAG レーザー、色素レーザー、エキシマレーザー、イオンレーザーなどがあります。レーザーからの光 (通常はビーム) は、一連のレンズやミラーを通過してシートを形成し、媒体を照射するために使用されます。この媒体は蛍光材料でできているか、蛍光物質を添加できます。信号は通常、CCDカメラまたはCMOS カメラでキャプチャされます(場合によっては、増倍カメラも使用されます)。タイミング電子機器は、パルス光源と増倍カメラを同期させるためによく使用されます。

基本原則

他の技術との比較

利点

- 他のいくつかのフローイメージング技術とは異なり、PLIFは粒子画像流速測定法（PIV）と組み合わせることができます。これにより、流体の速度場と化学種濃度を同時に測定できます。

制限事項

流れ場にはレーザーが到達できる光共鳴波長を持つ分子種が含まれていなければならない
温度測定には通常2つのレーザー光源が必要である
速度測定は、通常、高マッハ数の流れ（音速または超音速付近）に対してのみ実用的である。
信号対雑音比は検出器のショットノイズによって制限されることが多い
他の種、特に高圧反応流中の炭化水素からの蛍光干渉
流れ場を横切るレーザーシートの減衰や、検出器に到達する前の蛍光の再吸収は系統的誤差につながる可能性がある^[1]

アプリケーション

参照

参考文献

^ 「平面レーザー誘起蛍光」AIAA . 2012年1月31日閲覧。

Seitzman, JM; Hanson, RK (1993). 「気体中の平面蛍光イメージング」. Taylor, AMKP (編).燃焼を伴う流れの計測. Academic Press . pp. 405– 466. ISBN 978-0-12-683920-3。

[1] 「平面レーザー誘起蛍光」AIAA . 2012年1月31日閲覧。