作者：维尔克斯 时间：2026-6-8 12:01:43
使用增益100、曝光时间4毫秒的CERCO 200mm紫外镜头，所获得的最大信号（37.4k vs 37.2k）与增益200、曝光1.5毫秒的CERCO 100mm镜头几乎相同。借助CERCO镜头拍摄的高质量OH-PLIF图像，研究团队得以清晰看到，稀释空气的注入从根本上改变了火焰的结构。例如，无稀释时OH集中在剪切层；注入20%稀释空气时OH区变宽；注入40%高动量稀释空气时，OH区域几乎占据了整个中心回流区（CRZ），这直接证明了稀释空气极大地促进了混合，将氧化剂带入富燃料核心区。
燃烧诊断镜头应用场景：
OH-PLIF成像：用于标定高温反应区与氧化区域。文中明确指出，实验使用了“a UV lens (Cerco 2178) and a 300±10 nm bandpass filter”来捕获OH*化学发光，并使用了“a UV lens (Cerco) and a 310±10 nm narrow bandpass filter”进行高重复频率（5kHz）的OH-PLIF测量。
RQL燃烧器带有稀释射流侧视图示意图(左)、三维视图(中)显示激光薄片贯穿RQL燃烧器中心的情况，以及用于各种诊断目的的RQL燃烧器沿激光薄片方向的截面图(右)
信号分离：特别指出，310±10 nm的窄带滤光片“proved ideal in rejecting interferences from soot incandescence”，这说明CERCO镜头与滤光片的组合有效地从强烈的碳烟连续辐射背景中分离出了微弱的OH荧光信号，这是获得准确OH分布图的前提。
在燃烧诊断中，研究者常需测量特定自由基（如OH、CH）的分布，这些物质在紫外波段（如OH约在310 nm附近）有特征发射或吸收。因此，配备高性能紫外透镜的成像系统至关重要，其核心任务包括：
-高效收集紫外信号：在低光强条件下（如PLIF荧光、弱化学发光）获取足够信噪比的图像。
-实现高空间分辨率：UV镜头清晰分辨火焰内部精细结构，如反应区、剪切层、涡旋等。
-适用于复杂光学配置：UV镜头与像增强器、带通滤光片等协同工作，分离目标信号。
图1：拍摄甲烷-氢气-空气火焰定量化的效果对比
图2：拍摄氢气-空气火焰定量化的效果对比
图3：CERCO 2174紫外镜头（26年新发布）
研究者使用CERCO紫外镜头、UV摄影镜头进行了一系列关键的定量测量，直接关系到对富油-淬熄-贫油（RQL）燃烧器中碳烟生成与氧化机理的理解。
紫外成像镜头效果体现：
紫外工业镜头揭示火焰结构变化：通过CERCO镜头获取的高质量OH-PLIF图像，研究团队清晰地观察到了稀释空气的注入如何根本性地改变火焰结构。例如，无稀释时OH集中在剪切层；注入20%稀释空气时OH区变宽；注入40%高动量稀释空气时，OH区域几乎占据了整个中心回流区（CRZ），这直接证明了稀释空气极大地促进了混合，将氧化剂带入富燃料核心区。
紫外工业镜头关联碳烟氧化过程：结合OH分布与碳烟LII图像，研究得以论证“稀释空气通过拓宽CRZ内的OH分布、增强湍流混合、减少燃料射流穿透深度来减少碳烟形成并氧化已形成的碳烟颗粒”。这一核心结论的得出，依赖于从CERCO镜头所成图像中提取的精确的OH空间分布信息。
图5：CERCO燃烧诊断镜头拍摄效果图
总结：
CERCO紫外镜头、紫外定焦镜头是针对紫外波段优化设计的专业光学器件，在燃烧诊断中，对于探测OH、CH等关键自由基的PLIF或化学发光信号是不可或缺的。文档1的研究成功依赖于它来获取高质量的OH分布数据。
性能卓越：UV摄影镜头对比测试直接证实，新一代CERCO UV镜头（如200mm f/2.8）在紫外光透过率和集光能力上表现优异，能在更温和的相机设置（低增益、合理曝光时间）下获得高信号强度，这直接转化为更高质量的图像、更低的噪声和更高的实验可靠性。
支持前沿研究： CERCO紫外定焦镜头的应用使得对复杂湍流燃烧现象（如碳烟-湍流相互作用、RQL燃烧器内的淬熄过程）进行精细的、定量化的原位测量成为可能，燃烧诊断镜头为燃烧模型的验证和低排放燃烧器的设计提供了关键数据。
