近日，中科院合肥物質(zhì)院安光所高曉明研究員、劉錕研究員團(tuán)隊(duì)在可調(diào)諧激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS）高溫環(huán)境壓力測(cè)量方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究以《用于燃燒診斷的雙色激光吸收光譜壓力傳感》為題發(fā)表在國際知名期刊Optics Letters（SCI二區(qū)，IF=3.6）上，通訊作者為王貴師副研究員。

高壓燃燒是提升燃燒效率和動(dòng)力的重要參數(shù)，針對(duì)當(dāng)前接觸式壓力傳感器作為壓力測(cè)量主要手段，面臨耐溫低、高溫靈敏度漂移大、干擾燃燒流場(chǎng)等問題，開展高溫燃燒環(huán)境的壓力測(cè)量技術(shù)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。TDLAS因多參數(shù)（溫度、壓力、濃度等）同時(shí)測(cè)量、速度快、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)而備受關(guān)注，在燃燒診斷方面展現(xiàn)出巨大的發(fā)展前景。但傳統(tǒng)的TDLAS壓力測(cè)量受到分子濃度變化影響的問題，限制了測(cè)量精度和應(yīng)用。

針對(duì)分子濃度對(duì)壓力測(cè)量的干擾影響問題，團(tuán)隊(duì)劉錕研究員、王貴師副研究員、博士后王瑞峰等提出一種雙色激光吸收光譜壓力傳感新方法，解決分子濃度影響問題。該方法采用H2O分子1343納米和1392納米波段附近的兩條吸收線，使用兩條吸收線Lorentz線寬的線性組合反演壓力，實(shí)現(xiàn)分子濃度免疫壓力測(cè)量。通過實(shí)驗(yàn)在473-1273K（開爾文，0K=-273.15℃）溫度范圍內(nèi)精確標(biāo)定組合系數(shù)，實(shí)現(xiàn)高溫環(huán)境下壓力的非接觸、高精度、高速測(cè)量，測(cè)量精度達(dá)到3%，測(cè)量速度達(dá)到20kHz（千赫茲）。這一技術(shù)突破有望把TDLAS燃燒診斷從當(dāng)前的溫度、濃度測(cè)量擴(kuò)展到“溫度、濃度、壓力”的三個(gè)維度的多參數(shù)測(cè)量。

雙色激光吸收光譜壓力傳感新方法。(a) 實(shí)驗(yàn)裝置；(b) 光譜信號(hào)；(c) 1300K, 5.04 bar條件下20 kHz高速連續(xù)測(cè)量壓力結(jié)果。

該研究工作得到國家自然科學(xué)基金（No. 61775221）等項(xiàng)目的資助。

審核編輯：黃飛

?