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瑞利散射(Rayleigh Scattering)

瑞利散射是一种弹性散射,当粒子的尺度小于照射波长十分之一甚至更小时发生的散射现象。散射光与入射光频率相同,强度与入射光波长的四次方呈反比。散射信号可以直接反应气体的温度、浓度以及速度,在片光照射下还可以进行二维场分布测量。

详情介绍


基本原理

       瑞利散射强度取决于入射光强度以及有效瑞利散射截面。有效瑞利散射截面与气体的组分以及体积分数相关,可以通过计算得到。

系统组成

       瑞利散射测量系统主要由光源(激光器)、ICCD(成像镜头)以及时序控制器组成。

优势/特点

      非侵入式:不干扰流场,能实现原位测量
      高时间/空间分辨:通过设计可以实现微米级的成像精度、ns级的时间分辨
      二维测量:可以实现二维温度场的可视化

      很多具体应用中,直接瑞利散射成像会受到很多干扰和局限,可以采用分子滤波的方式来实现高精度二维测温(FRS:Filter Rayleigh Scattering),瑞利散射信号的多普勒频移也可以用于气流速度测量。


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