Trong lĩnh vực nghiên cứu động lực học chất lỏng, điều quan trọng là phải đo chính xác sự phân bố vận tốc chất lỏng. PLIF (Planar Laser Induced Fluorescence Velocimetry) đóng vai trò không thể thay thế như một công nghệ đo lường tiên tiến, mở ra một cửa sổ mới cho các nhà khoa học quan sát chi tiết dòng chảy của chất lỏng.
Nguyên tắc hoạt động của hệ thống đo tốc độ huỳnh quang cảm ứng laser phẳng dựa trên hiện tượng huỳnh quang cảm ứng laser. Khi một bước sóng cụ thể của laser được chiếu vào một chất lỏng có chứa chất huỳnh quang, các phân tử của chất huỳnh quang hấp thụ năng lượng laser và chuyển sang trạng thái kích thích, sau đó phát ra huỳnh quang trong quá trình trở về trạng thái cơ bản. Bằng cách đo sự phân bố không gian của cường độ huỳnh quang và kết hợp các mô hình thủy động lực học đã biết và các nguyên tắc quang học, thông tin trường vận tốc của chất lỏng có thể được đẩy ngược.
Hệ thống này chủ yếu bao gồm các bộ phận như nguồn ánh sáng laser, hệ thống truyền dẫn quang học, hệ thống hình ảnh huỳnh quang và hệ thống xử lý dữ liệu. Các chùm tia laser được tạo ra bởi các nguồn ánh sáng laser năng lượng cao, tần số xung cao sau khi được định hình và khuếch đại bởi hệ thống truyền dẫn quang học, tạo thành các tấm laser mỏng chiếu xạ đều vào vùng chất lỏng cần đo. Chất huỳnh quang trong chất lỏng được kích thích để tạo ra huỳnh quang và hệ thống hình ảnh huỳnh quang sử dụng camera tốc độ cao để ghi lại chuỗi hình ảnh huỳnh quang. Hệ thống xử lý dữ liệu tiến hành phân tích và xử lý hình ảnh thu thập được, trích xuất thông tin về kích thước và hướng vận tốc của chất lỏng.
Hệ thống đo tốc độ huỳnh quang cảm ứng laser phẳng có nhiều ưu điểm đáng kể. Đầu tiên, nó có thể đạt được phép đo toàn trường, thu được sự phân bố tốc độ chất lỏng trong một khu vực lớn hơn một lần, so với phương pháp đo một điểm truyền thống, cải thiện đáng kể hiệu quả đo lường và độ phân giải không gian. Thứ hai, công nghệ này là phép đo không tiếp xúc và không gây nhiễu trạng thái dòng chảy của chất lỏng được đo, đảm bảo tính chính xác và trung thực của kết quả đo. Ngoài ra, hệ thống PLIF có thể được kết hợp với các kỹ thuật đo lường khác như công nghệ đo tốc độ hình ảnh hạt (PIV) để làm phong phú thêm thông tin đo lường và nghiên cứu sâu hơn về hiện tượng dòng chảy chất lỏng phức tạp.
Trong các ứng dụng thực tế, hệ thống đo tốc độ huỳnh quang cảm ứng laser phẳng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hàng không vũ trụ, kỹ thuật ô tô và y sinh. Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, nó có thể được sử dụng để nghiên cứu sự phân bố luồng không khí xung quanh phương tiện và tối ưu hóa thiết kế phương tiện; Trong kỹ thuật ô tô, nó giúp phân tích phun nhiên liệu và chuyển động luồng không khí bên trong động cơ, cải thiện hiệu suất động cơ; Trong lĩnh vực y sinh học, có thể quan sát lưu lượng máu trong các mạch máu của cơ thể, cung cấp cơ sở quan trọng để chẩn đoán và điều trị bệnh.