LASERBASERAD FÖRBRÄNNINGSDIAGNOSTIKFBR 020

Laser-based Combustion Diagnostics

Antal poäng: 3.0. Valfri för: F4. Kursansvarig: Marcus Aldén. Förkunskapskrav: Första årets matematikkurser Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen för betyg 3. För att erhålla betyg från kursen krävs godkänt på momenten laboration och inlämningsuppgifter. Övrigt: övningarna består av visning.

Målbeskrivning

Kursen syftar till att ge en grundläggande fysikalisk förståelse för laserdiagnostiska teknikers möjlighet att beröringsfritt mäta parametrar såsom temperatur och ämneskoncentrationer i förbränningsprocesser. Studier av laserteknik, optik och detektorer, växelverkan mellan strålning och materia (tex spridning, fluorescens) och förbränning är centrala inslag i kursen.

Relevans för en miljömässigt hållbar utveckling

Med laserbaserad förbränningsdiagnostik kan bl a temperaturer och koncentrationer bestämmas direkt i en förbränningssituation. Denna information kan tillsammans med avancerad modellering leda till en detaljerad kunskap om förbränningsprocesser som är viktig för att förstå hur de kan effektiviseras och hur föroreningsbildningen kan minimeras.

Innehåll

Indroduktion: Fördelar/nackdelar med laserdiagnostiska tekniker, förbränning.

Konventionella tekniker: Probtekniker, gaskromatografi, mass-spektroskopi.

Bakgrundsfysik: Atom- och molekylspektroskopi, statistisk mekanik.

Experimentell utrustning: Lasrar, laserfysik, detektorer, optisk signaluppsamling.

Förutsättningar för laserdiagnostik: Interferenseffekter, störningar, laser/signal transmission.

Raman-, Rayleigh- samt Miespridning: Teori, temperatur-, koncentrations- och partikelmätning.

CARS tekniker: Vibration-CARS och rotations-CARS, teori, temperatur och koncentrationsmätning.

Laser-Inducerad Fluorescens: Teori, koncentrations- och temperaturmätning.

Avbildande tekniker: En- och två-dimensionell avbildning, tomografi.

Speciella tekniker: Orientering om utveckling av nya tekniker.

Laborationer: CARS, LIF.

Visning: Vid avdelningen aktuella applikationer av laserdiagnostik.

Litteratur

A. C. Eckbreth: Laser Diagnostics for Combustion Temperature and Species, Gordon and Breach, 1996.