使用双色激光吸收光谱进行压力传感

激光网3月9日消息，由中国科学院合肥物理科学研究院的高晓明教授和刘坤教授领导的研究团队最近设计了一种用于高温燃烧诊断的浓度无关的压力传感技术。该方法基于双色激光吸收光谱。

这项研究的结果已发表在Optics Letters上。

航空发动机正在向高温高压燃烧过渡，以提高热力学效率。压力是监测发动机性能和诊断发动机故障的关键参数。然而，传统的接触式压力传感器会破坏燃烧流动，并受到传感器材料温度耐受性的限制。

该研究的研究人员设计了一种用于高温环境的非接触式压力传感技术，并在高达1300 K的温度下进行了测试。该研究主要解决了在这种环境中考虑分子浓度对气体压力测量的影响的挑战。

研究人员发现，通过连接双吸收线的碰撞加宽线宽，可以缓解浓度变量。这一突破使研究人员能够实现与浓度无关的压力测量。

为了验证这一发现，考虑到碳氢化合物燃料燃烧系统的主要产物是H2O，该团队在精确设计的加热吸收池中使用了1343 nm和1392 nm附近的H2O的双吸收线。它们分别实现了 50 μs 和 3 % 的时间分辨率和压力测量不确定度。