平面LIFの測定原理

平面レーザー誘起蛍光法 (PLIF) は、液流や気流中で、全場濃度や温度マップを瞬時に測定するために使用される光学測定手法です。

混合試験では、通常、一方の液体はトレーサー化合物でマーキングされ、もう一方の流体は無添加の液体です。レーザーライトシートが流れの中で薄い平面を照らし、トレーサーが光の一部を吸収します。トレーサーは励起されて、より高い電子エネルギー状態になります。その後により低いエネルギー状態に戻ると、余分なエネルギーの一部がさらに長い波長の光 (蛍光発光として一般に知られている) として放出されます。

液体中の測定用として一般に使用されている染料は、ローダミン6G (濃度測定用) とローダミンB (温度測定用) です。気相流中の測定用として一般に使用されているトレーサーは、アセトンなどのケトン類です。

蛍光検出には、蛍光のみを記録するように、シャープカットオフフィルターまたは狭帯域フィルターを備えたカメラが使用されます。蛍光発光レベルは、濃度や温度、他のいくつかの実験パラメータによって変化することが知られています。

低濃度レベルでは、吸収は無視できる程度であり、蛍光信号と濃度または温度との間に直線的な関係が生じます。校正手順では、カメラのピクセルごとに校正定数が決定されます。その校正マップから、記録された蛍光発光の生画像は、信号処理によって濃度マップまたは温度マップに変換されます。