焦明顺,等:分子标定测温技术研究进展 5 微尺度流动中温度的测量不再适用,所以就需要发展标定测温技术因其非接触式测温,干扰小,精度高等优 适合微流体,并且不干扰流场的测温技术。由此,分子点常常被运用在微通道内微流体的温度测量中。 表1近年来针对激光诱导磷光测温技术的研究进展 研究作者 测温对象 测温范围磷光示踪剂 激光激发 HuH.eta.[.1,12. 1-BrNp. MB-CD 寿命法(脉冲取样技 热圆柱绕流 266nm的Nd:YAG激光 ROH 1-BrNp. MB-CD 寿命法(脉冲取样技 微通道热流动 24℃~40℃ 26im的Nd:YAG激光术) 5℃~20.1-BrNp.MB-CD. 水滴结冰 6m的Nd:YAC激光命法(脉冲取样技 Omrane a. et al [31] 6m的Nd:YAG激光 双色法(同种发光材 单个下落液滴 温~100℃Mg;FGeO6:Mn 料,不同发光波长) Omrane a. et al [32] 单个下落液滴(二 La, O, S: Eu 355m的Nd:YAG激光寿命法(脉冲取样技术 室温~433K 维测量) O,s: Eu 355m的Nd:YAG激光寿命法(脉冲取样技术) 寿命法(脉冲取样技 Omrane A. et al. [33) 悬浮液滴 19℃-27℃ 355m的Nd:YAG激光术) LiH.eta.[3-到 9. 4C " 19. I-BrNp. MB-CD 液滴碰撞、飞溅 266m的Nd:YAG激光命法(脉冲取样技 双色法(同种发光材 喷雾过程 296K~393 K Mg, GeO5.5F:Mn355mm的Nd:YAG激光 料,不同发光波长) Omrane A. et al. [37 火焰传播:单点测25℃-500℃ Mga FGeO:Mn266mn的Nd:YAG激光命法(脉冲取样技 Omrane a et al. [3 火焰传播:二维测 -45℃ Mgs FGeo:Mn26m的Nd:YAG激光寿命法(脉冲取样技 Omrane a. et al. [ 39 火焰传播:防火漆50℃~650℃Mg3FGeO4:Mn355mm的Nd:YAG激光寿命法(相调制法) 双色法(同种发光材 Omrane a. et al. [4o 燃烧室温度 室温-600℃ Mg FGeO4:Mn266m的Nd:YAG激光料,不同发光波长) Seyfried. et al. [41j 火焰稳定器温度室温~700℃CMg3FGeO4:Mn266mm的Nd:YAG激光寿命法(相调制法) Remie. et al. [42] 加热表面 400K- 750K YAG: Dv 35sm的Nd:YAG激光色法(同种发光材 料,不同发光波长) Alden M. et al. [43] 旋转表面 室温 Al10O2:Eu355m的Nd:YAG激光寿命法(脉冲取样技 白书战,等{ 发动机缸内气体常温~1500kYAG:Dy 35m的NYAG激光双色法(同种发光材 料,不同波长) Lum等人21-2利用该技术测量了微通道内由合物式的微通道壁面的电荷密度。而在基于磷 电渗作用所驱动的微流体的温度分布,从而量化了 在微通道内打开电场瞬间的电渗流(EOF)特性(如 图7所示)。虽然在此前也有学者利用激光诱导荧 光技术测量了相同情况下微尺度热流动的温度分 布-3,但是其结果不容乐观。这是因为微通道的 材料大多为聚合物,而激光诱导荧光技术(LIF)所 用示踪剂为热敏性染料罗丹明B,在实际测量中,聚 channe 合物式的微通道对于罗丹明B分子的吸收作用会 严重影响最终温度测量的准确性,同时也会改变聚 图7分子标定测温技术测量电渗流中的瞬时结果焦明顺,等:分子标定测温技术研究进展 微尺度流动中温度的测量不再适用,所以就需要发展 适合微流体,并且不干扰流场的测温技术。 由此,分子 标定测温技术因其非接触式测温,干扰小,精度高等优 点常常被运用在微通道内微流体的温度测量中。 表 1 近年来针对激光诱导磷光测温技术的研究进展 研究作者 测温对象 测温范围 磷光示踪剂 激光激发 方法 Hu H, et al. [1,11,12,20] 热圆柱绕流 24℃ ~ 85℃ 1-BrNp. Mβ-CD. ROH 266nm 的 Nd:YAG 激光 寿命法( 脉冲取样技 术) Lum C, et al. [21 - 22,27] 微通道热流动 24℃ ~ 40℃ 1-BrNp. Mβ-CD. ROH 266nm 的 Nd:YAG 激光 寿命法( 脉冲取样技 术) Jin, et al. [13,28-30] 水滴结冰 - 5℃ ~ 20. 5℃ 1-BrNp. Mβ-CD. ROH 266nm 的 Nd:YAG 激光 寿命法( 脉冲取样技 术) Omrane A, et al. [31] 单个下落液滴 室温~100℃ Mg4FGeO6 :Mn 266nm 的 Nd:YAG 激光 双色法( 同种发光材 料,不 同发光波长) Omrane A, et al. [32] 单个下落液滴(二 维测量) 室温~433K La2O2 S:Eu 355nm 的 Nd:YAG 激光 寿命法(脉冲取样技术) La2O2 S:Eu 355nm 的 Nd:YAG 激光 寿命法(脉冲取样技术) Omrane A, et al. [33] 悬浮液滴 19℃ ~ 27℃ La2O2 S:Eu 355nm 的 Nd:YAG 激光 寿命法( 脉冲取样技 术) Li H, et al. [34 - 35] 液滴碰撞、飞溅 9. 4℃ ~ 19. 2℃ 1-BrNp. Mβ-CD. ROH 266nm 的 Nd:YAG 激光 寿命法( 脉冲取样技 术) Brubach J, et al. [36] 喷雾过程 296K~ 393K Mg4GeO5. 5F:Mn 355nm 的 Nd:YAG 激光 双色法( 同种发光材 料,不同发光波长) Omrane A, et al. [37] 火焰传播:单点测 量 25℃ ~ 500℃ Mg4FGeO6 :Mn 266nm 的 Nd:YAG 激光 寿命法( 脉冲取样技 术) Omrane A, et al. [38] 火焰传播:二维测 量 25℃ ~ 455℃ Mg4FGeO6 :Mn 266nm 的 Nd:YAG 激光 寿命法( 脉冲取样技 术) Omrane A, et al. [39] 火焰传播:防火漆 50℃ ~ 650℃ Mg3FGeO4 : Mn 355nm 的 Nd:YAG 激光 寿命法(相调制法) Omrane A, et al. [40] 燃烧室温度 室温~600℃ Mg4FGeO6 :Mn 266nm 的 Nd:YAG 激光 双色法( 同种发光材 料,不同发光波长) Seyfried, et al. [41] 火焰稳定器温度 室温~700℃ Mg3FGeO4 : Mn 266nm 的 Nd:YAG 激光 寿命法(相调制法) Remie, et al. [42] 加热表面 400K~ 750K YAG:Dy 355nm 的 Nd:YAG 激光 双色法( 同种发光材 料,不同发光波长) Aldén M, et al. [43] 旋转表面 室温 BaMg2Al10O17 :Eu 355nm 的 Nd:YAG 激光 寿命法( 脉冲取样技 术) 白书战,等[17-19] 发动机缸内气体 常温~1500K YAG:Dy 355nm 的 Nd:YAG 激光 双色法( 同种发光材 料,不同波长) Lum 等人[21 - 22] 利用该技术测量了微通道内由 电渗作用所驱动的微流体的温度分布,从而量化了 在微通道内打开电场瞬间的电渗流(EOF)特性(如 图 7 所示)。 虽然在此前也有学者利用激光诱导荧 光技术测量了相同情况下微尺度热流动的温度分 布[23-25] ,但是其结果不容乐观。 这是因为微通道的 材料大多为聚合物,而激光诱导荧光技术( LIF) 所 用示踪剂为热敏性染料罗丹明 B,在实际测量中,聚 合物式的微通道对于罗丹明 B 分子的吸收作用会 严重影响最终温度测量的准确性,同时也会改变聚 合物式的微通道壁面的电荷密度[26] 。 而在基于磷 图 7 分子标定测温技术测量电渗流中的瞬时结果 5