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追踪等离子体内物质的时间空间变化
发布时间:2019-05-17   点击次数:768次

Ø 背景介绍:

等离子体一直是物理研究中非常重要的一个方向,涉及的研究方向包括:等温等离子体,燃烧,爆炸,LIBS,激光加工等等,并在工业领域具有广泛的应用场景。涉及等离子体的一系列研究方向有一种普遍的需求,了解等离子体何种成分构成以及其如何随时间变化,及测试等离子体的关键参数:温度和自由电子、离子浓度

为了收集此类信息,我们需要同时进行等离子成像等离子体光谱测试。

  • 等离子体特点:

通常来讲,等离子环境具有高动态和瞬时的特性,所以成像及光谱信息要在数十纳秒(甚至皮秒量级)的时间内进行捕获。此时普通探测器无法提供这么高的时间分辨率,像增强型探测器(ICCD/ICMOS)是较为合适的探测器,它的像增强器光阴门控能提供纳秒量级的时间闸门。特定波长的带通可以筛选出特定化学结构(分子,原子团,原子,离子等)的特征光谱,滤光片只需要在ICCD相机前安装好,就可以用于2D PLIF或者LIF图像的采集。

  • 等离子体光谱

获取光谱的常用仪器就是连接了ICCD相机的光谱仪。当用原子或离子的指纹光谱图谱来辨别其种类时,仪器的光谱分辨率参数就显得尤为重要。典型的分辨率要达到0.1nm甚至更高的量级,因此需要配置500mm或以上焦距的光谱仪。

Ø 等离子体成像

Dual-image acquisition mode(双帧采集模式)我们的产品在成像技术上的一个进步:连续两幅图像以一个短的帧间间隔(300ns)被拍摄,使得我们能实现在微尺度内对等离子体的速度与空间位置的测量,粒子图像测速PIV可以利用这种模式来实现。我们的sCMOS和ICMOS的双帧模式均可以用于PIV实验

Ø 我们的解决方案

我们提供两个系列的增强型探测器:Istar ICCD系列和Istar-sCMOS系列,均可以提供二代及三代像增强器,可以覆盖190nm-1000nm的波段范围。Istar-sCMOS相机在后端使用了科学级CMOS传感器使得相机能够实现更快的摄影帧数(50fps@5.5M)并且为PIV测量提供了双帧模式(dual-image mode)。

我们有一系列光谱仪产品,包括KymeraShamrock系列,可以根据分辨率、光透过率、输入输出口数量、光耦合条件和光栅参数来灵活选择。另外我们有Mechelle系列基于阶梯光栅设计,同时提供高分辨率和宽的光谱响应范围(200nm-950nm)。Mechelle系列和Istar组合能够为LIBS等应用场景提供适合的解决方案。

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