Optics and Lasers in Engineering· 2026Q1
Düzensiz fiziksel alanların yüksek basınçlı lazer soğurma spektroskopisinde ışın yönlendirme belirsizliklerinin modellenmesi ve nicelleştirilmesi
Modeling and quantification of beam steering uncertainties in high-pressure laser absorption spectroscopy of non-uniform physical fields
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Fizik tabanlı bir çerçeve, yüksek basınçlı lazer soğurma spektroskopisindeki ışın yönlendirme belirsizliklerini nicelleştirir; bu, dik gradyan bölgelerinde %30'a varan sıcaklık sapmalarını ve 1 ila 400 atm arasında önemli ölçüde yoğunlaşan etkileri ortaya koyar.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Düzensiz, yüksek basınçlı ortamlarda yol-entegre soğurma ve H2O termometrisi üzerindeki ışın yönlendirme etkilerini modelleyen bir çerçeve.
- Işın yönlendirmeden kaynaklanan sıcaklık sapmaları, dik gradyan bölgelerinde %30'un üzerinde birkaç yüzde arasında değişmektedir.
- Işın yönlendirme etkileri 1 ila 400 atm arasında hızla yoğunlaşır ve 400 atm'de önemli hale gelir.
- 400 atm'de, hassas bir hat çifti ortalama %6,2 sıcaklık sapması ve ışın bazında yaklaşık %54,6 aşırı değerler gösterir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Beam steering induced by refractive index gradients poses a significant challenge for laser absorption spectroscopy in high-pressure, non-uniform combustion environments. This work establishes a physics-based framework to model and quantify beam steering effects on path-integrated absorbance and two-line H 2 O thermometry. A three-point perturbation approach reconstructs optimum ray trajectories between fixed source and detector locations, providing a direct quantitative mapping between refractive-index gradients and thermometric bias. Across three representative flames, including a single-peak axisymmetric flame, a flat flame, and a co-flow diffusion flame, the framework reveals that beam-steering-induced temperature and H 2 O mole fraction deviations are governed by the magnitude and spatial distribution of thermochemical gradients. Inferred temperature deviations range from a few percent in weak-gradient regions to more than 30% near steep boundary layers, and remain strictly positive, indicating consistently higher deflected-ray temperatures. A pressure-dependence study demonstrates that beam steering effects intensify rapidly from 1 to 400 atm. Deviations are negligible below 10 atm, increase nonlinearly in the 10–100 atm regime, and become substantial at 400 atm, where n −1 approaches the 10 −1 level and the most sensitive line pair exhibits mean temperature deviations of about 6.2% with ray-wise extremes near 54.6%. The analysis also shows that line-pair selection strongly influences diagnostic robustness, with certain combinations yielding substantially smaller deviations and reduced spatial variability. These findings establish beam steering can be an important source of uncertainty in high-pressure laser absorption spectroscopy and provide guidance for optimized line selection, optical layout, and compensation strategies.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Optics and Lasers in Engineering, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Spektroskopi
SpectroscopyChemistry