量子电子学报

作者：刘庆辉,黄文健,高光珍,张铭珂,王宣,杨玉冰,蔡廷栋

单位：江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116

关键词：光谱学,可调谐二极管激光吸收光谱,高温高压,流场诊断,

基金：国家自然科学基金 (62275110, 42275136, 61875079, 61805110, 61475068, 11104237), 江苏省重点研发计划 (社会发展) 专项资金(BE2021634), 江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金 (BE2022314), 江苏师范大学大学生实践创新训练计划 (202010320122Y, 202110320012Z)

碳氢燃料燃烧过程中会产生大量的碳烟, 乙炔作为碳烟产物的重要前驱体, 其浓度对碳烟的生成有着重要影响, 因此, 实现对燃烧环境中乙炔的直接探测有着重要意义。本工作搭建了一套可调谐二极管激光吸收光谱测量系统, 并通过高温高压气体池模拟燃烧环境, 探测了不同温度和压强下的乙炔气体吸收谱线。利用中心波长为1542 nm的可调谐半导体激光器作为光源, 采用扫描波长直接吸收方法, 获取6489.074 cm−1与6490.020 cm−1处乙炔的一段吸收谱线消光信号, 实现了对乙炔浓度和温度的同时测量。实验结果表明, 在压强为1.01 × 105~5.05 × 105 Pa和500~1100 K温度范围内, 气体体积浓度和气体温度测量的相对平均标准偏差分别为4.59%和2.47%, 与参考值吻合度较高, 表明该系统可为高温高压下气体浓度和温度的同时测量提供帮助。

来源：2025年第1期

《量子电子学报》期刊编辑部

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