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LIFを観測する基本的な光学系を図に示します。対象とする分子の存在する観測領域に励起光を入射させ、対象とする原子、分子を共鳴励起します。発生した蛍光を、励起光の光軸と直角方向に設置した比較的口径の大きいレンズで集光し、カメラなどの検出器で検出します。励起用光源には波長が幅広い範囲で変えられる色素レーザーとその高調波が用いられます。
最も簡単な手法に、室温で非常に高い蒸発圧のアセトンを流れ場にシーディングするアセトンLIFがあります。このアセトンは280nmを最大値とする225nmから320nmの範囲で吸収し、350nmから550nmの広い範囲で短い時間蛍光を発します。イメージインテンシファイヤーのないCCDカメラで十分に高い分解能での信号を得ることができます。
多変数、つまり多分子種、温度、速度などを同時に測定するPLIFシステムです。例えば280nmに吸収のピーク、435nm近辺に蛍光が見られるアセトンと、283nmによって励起され、瞬時に315nm近辺に蛍光を発する振動モードのOHラジカルの同時計測が可能です。283nmにチューニングされたレーザーは燃焼中にあるアセトンとOHを同時に励起し、それぞれの蛍光波長フィルターを装着した2台のカメラ(またはイメージダブラーを装着した1台のカメラ)で別々に計測し、OHは反応領域の計測を、アセトンは炎の中では熱分解して消えてしまうので、火炎のない領域の計測に利用します。