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Fluorescence induite par LASER : LIF & FARLIF
La fluorescence induite par laser est utilisée comme diagnostic optique en combustion depuis environ une trentaine d'années.
Le problème principal de la quantification dans cette technique réside dans la désexcitation collisionnelle qui diminue le rendement de fluorescence (facteur de Stern Volmer) d'un facteur dépendant des partenaires de collision, de la pression et de la température.
La majorité des variantes de la LIF ont eu pour objectif de rendre le signal de fluorescence indépendant du taux de quenching en saturant la transition ou en diminuant la pression ambiante ou en utilisant une transition vers un niveau prédissocié.
Mais pour toutes ces variantes la pression de 1 bar absolu est toujours restée la pression maximale acceptable.
La FARLIF ( Fuel Air Ratio Laser Induced Fluorescence) développée au laboratoire depuis 1994 permet au contraire de travailler à partir de 3 bar de pression et fonctionne d'autant mieux que celle-ci est élevée.
Le principe consiste à se mettre dans des conditions de pression élevée dans de l'air en régime de faible excitation pour obtenir un signal directement proportionnel au rapport de la concentration du marqueur fluorescent sur celle de l'oxygène moléculaire.
Le signal de fluorescence est alors directement proportionnel à la richesse pour une densité d'énergie laser et une température données.
De part ces conditions de mise en oeuvre, cette technique trouve naturellement une application dans l'étude de la préparation du mélange dans les moteurs à combustion interne et en particulier pour la mesure bidimensionnelle du champ de richesse en fin de phase de compression.
Les voies de développement de ce diagnostic restent encore nombreuses, en particulier la recherche de nouveaux traceurs ainsi que des nombreuses applications qu'il est possible d'en faire.
Dispositif Expérimental
Exemple d'acquisition en FARLIF
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