In situ nanopowder combustion visualization using laser systems with brightness amplification

Laser Monitor for Studying the Combustion of Thin Layers of Metal Nanopowders

“…Combustion of metal nanopowders, in particular, mixtures of aluminum-based nanopowders, proceeds at high temperatures and is accompanied by a bright glow, which makes difficulties to the observation of the sample surface. Passive direct observation methods using cameras and light filters allow high-speed video recording of the processes [7][8][9], including with microscopic magnification [10]. High-speed imaging is an essential component of much of today's combustion research.…”

Двухканальный Лазерный Монитор Для Наблюдения Процессов Высокотемпературного Горения Нанопорошков Металлов

“…Высокотемпературное горение смесей нано-и микропорошков металлов на основе алюминия, протекающее в воздухе при атмосферном давлении, является широко используемым и перспективным методом получения керамических и высокоэнергетических материалов на основе нанопорошков металлов [1][2][3]. Температура при горении нанопорошков металлов может превышать 2000 K, а горение может сопровождаться интенсивным свечением и разлетом продуктов сгорания, что создает сложности при прямом наблюдении процесса, в том числе с использованием скоростных видеокамер [4][5][6]. Применение лазерных методов исследования, таких как лазерная подсветка и лазерный мониторинг, открывает возможность исследования поверхности горящих смесей нанопорошков металлов сквозь интенсивное свечение [4][5][6][7][8][9].…”

“…Температура при горении нанопорошков металлов может превышать 2000 K, а горение может сопровождаться интенсивным свечением и разлетом продуктов сгорания, что создает сложности при прямом наблюдении процесса, в том числе с использованием скоростных видеокамер [4][5][6]. Применение лазерных методов исследования, таких как лазерная подсветка и лазерный мониторинг, открывает возможность исследования поверхности горящих смесей нанопорошков металлов сквозь интенсивное свечение [4][5][6][7][8][9]. В работах [6][7][8] с использованием лазерного монитора на парах бромида меди нами отмечаются значительные вариации скорости распространения волн горения по поверхности образца, которые обусловлены флуктуационным характером горения нанопорошков.…”

“…Применение лазерных методов исследования, таких как лазерная подсветка и лазерный мониторинг, открывает возможность исследования поверхности горящих смесей нанопорошков металлов сквозь интенсивное свечение [4][5][6][7][8][9]. В работах [6][7][8] с использованием лазерного монитора на парах бромида меди нами отмечаются значительные вариации скорости распространения волн горения по поверхности образца, которые обусловлены флуктуационным характером горения нанопорошков. Частным случаем является лазерное инициирование, при котором распространение горения в области инициирования и в соседних областях может существенно различаться [9].…”

“…Это значение было получено нами экспериментально в традиционной схеме лазерного монитора при использовании объектива с фокусным расстоянием 2 cm. Поэтому для построения лазерной системы в работе использовались активные элементы на парах бромида меди с малой мощностью сверхизлучения, аналогичные использованным ранее в работах [5][6][7][8] Таким образом, в работе впервые реализован двухканальный лазерный монитор, который позволяет практически одновременно (в пределах одного межимпульсного периода усилителя яркости) наблюдать горение образца в одной области с различным увеличением и пространственным разрешением или одновременно в двух различных областях с одинаковым или различным увеличением и пространственным разрешением.…”