광대역 CARS 분광기의 제작과 온도 측정의 정확도 분석

Construction Broadband CARS Spectrometer and Uncertainty Analysis of Temperature Measurement

  • 발행 : 1993.05.01

초록

펄스마다 전체 CARS 스펙트럼을 측정할 수 있는 광대역 CARS 분광기를 제작하였다. 이 분광기는 펌프광으로 Nd:Yag 레이저의 제2고조파를, 스독스광으로는 모드없는 광대역 스톡스 레이저를 사용하였고, 이중 회전발분광기와 이에 설치된 다채널 광검출기로 구성하여 CARS 신호를 측정한다. 측정의 장확도를 높이고 좋은 곡선맞춤 결과를 얻기 위해 검출기 시스템의 슬릿함수를 측정하였으며 이 함수의 해석적인 함수형태를 결정하였다. 이 분광기의 온도측정 정확도는 CARS 스펙트럼을 곡선맞춤하여 얻은 온도와 열전대로 측정한 온도의 차이로 평가하였다. 이 장치의 온도측정 불확정도는 300K에서 1300K까지의 온도영역에서 1.5%이었다.

A broadband CARS system is constructed for shot by shot measurement of a full CARS spectrum, which consists of a frequency doubled Nd:Yag laser, broadband mode-less laser and optical multi-channel analyzer installed in a double grating monochromator. To increase the accuracy of CARS temperature measurement and get better the fitting goodness, we have measured the slit function of the detection system and determined the analytical functional form of the slit function. Accuracy of the CARS system for temperature measurement is evaluated from the difference between the best-fit temperature of CARS spectrum and temperature of thermocouple reading. The uncertainty of the temperature measurement is found to be less than 1.5% in temperature range from 300 K to 1300 K.

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