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流体力学与燃烧诊断用摄像机

Andor公司旗下增强型sCMOs与ICCD、EMCCD及sCMOS相机系列,为流体、流动与燃烧诊断领域的"自建实验室"研究群体提供了广泛的高灵敏度、快速检测解决方案。 随着净零排放与低碳"绿色"燃料计划等新型燃烧研究领域的兴起,这些探测器在反应性与非反应性流场、喷射流及火焰分析中展现出显著优势,可支持以下分析技术:

  • 平面激光诱导荧光(PLIF)
  • 化学发光
  • 粒子图像测速法(PIV)
  • 相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)
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根据您的需求定制的检测解决方案

Andor高灵敏度相机与模块化光谱仪提供全面的光机接口、触发及采集配置选项,可无缝集成至各类成像与光谱系统中。

iStar sCMOs

iStar
sCMOs

  • 49帧/秒(550万像素传感器)最高4 kHz帧率,支持ROI
  • <2ns时间分辨率
  • 全速高动态范围
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ZL41 Wave sCMOs

ZL41 Wave sCMOs

  • 100帧/秒(550万像素传感器)支持4 kHz帧率及ROI功能
  • 双图像帧间延迟<300ns
  • 33,000:1动态范围
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CB2
系列

  • 高速、低噪声、全局快门
  • 分辨率范围广:0.5至2400万像素
  • 覆盖紫外至可见光的广谱范围
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Kymera

Kymera、Newton与iXon

  • 高灵敏度与高速性能
  • 上千Hz光谱速率
  • 高通量性能与高光谱分辨率


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技术与应用

PLIF/化学发光

PLIF技术用于测量特定物质(如Na、OH、NO、O₂、CH、CO或丙酮)的浓度/摩尔分数,以及局部温度、流速和压力:

  • 针对火焰和燃烧室的OH与CO鉴别成像
  • NO成像用于气体喷射中的NOx生成
  • 丙酮成像用于燃料与空气混合物分析
  • 火焰及超音速/高超音速流动中的温度成像

化学发光是另一种用于火焰研究的技术,它基于成像化学激发(区别于LIF/PLIF的激光激发)的物种/自由基,例如OH*。当PLIF技术难以实施或成本过高时(如光学发动机诊断),化学发光技术便具有重要应用价值。

粒子图像测速法

二维粒子图像流速测量技术(2D-PIV)可表征流体中的流场与湍流动力学特性。该技术通过成像分析添加至待测流体/流动中的种子粒子所散射的光线实现。

该技术采用双脉冲激光器与具备极短帧间隔的双成像能力(如sCMOS或门控sCMOs传感器)的高精度同步探测器组合,可同时测定单一平面内目标特征的两个速度分量。其变体包括:

  • 立体PIV——通过两台相机同时记录同一目标区域的离轴视图,测定种子颗粒的平面外运动。
  • 断层PIV——通过在流场体积周围布置4台相机实现三维流场结构可视化分析

虽然CMOS/sCMOS相机是PIV的首选探测器,但门控增强相机(如iStar sCMOS)能更有效地成像("冻结")超音速流场,进一步消除强背景噪声并增强微弱信号。

相干反斯托克斯拉曼光谱

(旋转式)CARS是一种非线性光谱技术,用于燃烧诊断,包括化学物种鉴定、物种浓度测量,同时还能提供内燃机和火焰中的非侵入式温度分布图。

由于CARS信号强度微弱且需要上千Hz采集速率,EMCCD相机成为CARS测温的首选方案。

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