Minimal-invasive faserbasierte Sensoren für die Laser-induzierte Fluoreszenzdiagnostik

用于激光诱导荧光诊断的微创光纤传感器

• 批准号: 211969113
• 负责人: Professor Dr. Christof Schulz
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Reaktive Fluide
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/211969113?language=en
• 关键词: Minimal; invasive; faserbasierte; Sensoren; die

In-situ-Messungen von Spezieskonzentrationen und Temperaturen in der Gasphase sind für die Untersuchung von reaktiven Strömungsprozessen und die Validierung von Simulationsmodellen von großer Bedeutung. Anwendungsfelder reichen von Verbrennungsprozessen bis hin zu verfahrenstechnischen Prozessen, beispielsweise bei der Materialsynthese in der Gasphase. Laser-induzierte Fluoreszenzmessung mit zeitintegrierter Detektion ist etabliert und wird in vielen Anwendungen mit „offener“ optischer Zugänglichkeit mit großem Erfolg eingesetzt. Die Einsetzbarkeit in technisch relevanten Anlagen mit optisch schwer zugänglichen Reaktionsräumen wie Verbrennungsmotoren, Turbinenbrennkammern oder Nanopartikel-Reaktoren ist jedoch begrenzt. Zudem bleibt durch die konventionelle zeitintegrierte Detektion systematisch wertvolle Information über die Fluoreszenzlebensdauer ungenutzt. Diese Messgröße trägt aber Information über lokale Bedingungen wie Temperatur und Stoßeffekte in sich, deren Nutzbarmachung hoch attraktiv ist. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen minimalinvasiven Sensorkonzepts, das die zeitaufgelöste Messung der Laser-induzierten Fluoreszenz mittels faseroptischer Sensoren für die Diagnostik in reaktiven Gasphasenströmungen nutzt. Die Sensoren sollen für die Prozessoptimierung bzw. Modellvalidierung wichtige physikalisch-chemische Parameter wie Temperatur, Mischungsverhältnisse und auf Stoßeinflüsse korrigierte Konzentrationen bei möglichst minimaler Modifizierung der für die jeweilige Anwendung konzipierten technischen Anlagen liefern. Die Messmethoden beruhen auf der Intensitätsmessung von LIF-Signalen von Tracermolekülen in verschiedenen Wellenlängenbereichen des Fluoreszenzspektrums, bzw. auf der zeitaufgelösten Fluoreszenzdetektion nach Anregung mit Pikosekunden-Laserpulsen mittels der zeitaufgelösten Einzelphotonenzählung (Time-Correlated Single-Photon Counting, TCSPC).

气相中的现场测量和温度测量，用于分析反应过程和模拟模型的验证。 Prozessen，beispielsweise bei der 气相材料合成。与光学结构相关的技术相关的反应器与电机、涡轮机结构或纳米颗粒反应器是相关的。温根努茨特。激光工业荧光灯用于反应气体诊断中的传感器优化。 LIF 信号的强度信息时间相关单光子计数，TCSPC。