Quang huỳnh quang 3-pentanone ở nhiệt độ và áp suất cao: đo lường và mô hình hóa

Applied Physics B - Tập 87 - Trang 193-204 - 2007
V. Modica1, C. Morin1, P. Guibert1
1Laboratoire de Mécanique Physique, Université Pierre et Marie Curie (Paris 6) – CNRS FRE 2867, Saint-Cyr-l’Ecole, France

Tóm tắt

Mục tiêu của nghiên cứu này là điều tra các thí nghiệm quang huỳnh quang của 3-pentanone trong một bình chứa có thể tích không đổi tại nhiệt độ và áp suất cao để làm nổi bật các tham số có ảnh hưởng trong các điều kiện gần giống như trong các động cơ đốt trong. Để có được phân tích định lượng, các tín hiệu huỳnh quang đo được phải được điều chỉnh bằng cách xem xét ảnh hưởng của các tham số chiếm ưu thế như nhiệt độ, áp suất và thành phần khí. Các phụ thuộc định lượng của huỳnh quang vào các thông số nhiệt động lực học được đo và so sánh với các dự đoán của một mô hình quang vật lý, mô hình này kết hợp các tác động của nhiệt độ, áp suất, và bước sóng kích thích lên hiệu suất lượng tử huỳnh quang. Sự gia tăng huỳnh quang 3-pentanone với áp suất là do sự thả lỏng dao động của các mức năng lượng. Huỳnh quang giảm khi nhiệt độ tăng, ngoại trừ ở nhiệt độ thấp, nơi sự gia tăng huỳnh quang là do kích hoạt sự giao thoa giữa các mức triplet và singlet. Những ảnh hưởng của các tham số nhiệt động lực học dựa trên sự gia tăng của tỷ lệ suy tán phi bức xạ với mức năng lượng dao động của trạng thái điện tử bị kích thích và các va chạm quan trọng để loại bỏ năng lượng dao động dư thừa. Kết quả thực nghiệm và lý thuyết cho thấy sự đồng thuận hài lòng.

Từ khóa

#3-pentanone #huỳnh quang #nhiệt độ cao #áp suất cao #động cơ đốt trong #mô hình quang vật lý #tỷ lệ suy tán phi bức xạ

Tài liệu tham khảo

S. Einecke, C. Schulz, V. Sick, Appl. Phys. B 71, 717 (2000) T. Fujikawa, Y. Hattori, K. Akihama, In: SAE Paper 972944 (1997) H. Krämer, S. Einecke, C. Schulz, V. Sick, S.R. Nattrass, J.S. Kitching, In: SAE Paper 982467 (1998) S. Einecke, C. Schulz, V. Sick, A. Dreizler, R. Schießl, U. Maas, In: SAE Paper 982468 (1998) J.D. Koch, R.K. Hanson, Appl. Phys. B 76, 319 (2003) C. Schulz, V. Sick, Prog. Energ. Combust. Sci. 31, 75 (2005) J.D. Koch, PhD Thesis (Stanford University, 2005) M.C. Thurber, F. Grisch, B.J. Kirby, M. Votsmeier, R.K. Hanson, Appl. Opt. 37, 4963 (1998) P. Guibert, V. Modica, C. Morin, Exp. Fluids 40, 245 (2006) F. Grossmann, P.B. Monkhouse, M. Rider, V. Sick, J. Wolfrum, Appl. Phys. B 62, 249 (1996) W.N. Nau, J.C. Scaiano, J. Phys. Chem. 100, 11360 (1996) M.C. Thurber, R.K. Hanson, Appl. Phys. B 69, 229 (1999) M.C. Thurber, PhD Thesis (Stanford University, 1999) J.D. Koch, R.K. Hanson, In: 41st AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit (2003), p. 403 A. Braeuer, F. Beyrau, A. Leipertz, Appl. Opt. 45, 4982 (2006) D.A. Hansen, E.K.C. Lee, J. Chem. Phys. 62, 183 (1975) K.K. Irikura, D.J. Frurip, Computational thermochemistry: prediction and estimation of molecular thermodynamics (American Chemical Society, Washington DC, 1998) R.C. Reid, J.M. Prausnitz, B.E. Poling, The properties of gases and liquids, 4th edn. (McGraw-Hill, New York, 1987) J.O. Hirschfelder, C.F. Curtiss, R.B. Bird, Molecular theory of gases and liquids (Wiley, New York, 1964) W. Koban, J.D. Koch, V. Sick, N. Wermuth, R.K. Hanson, C. Schulz, Proc. Combust. Inst. 30, 1545 (2005)