【摘 要】
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本文基于Franck-Condon原理,通过限制压敏漆（PSP）发光分子的晶格弛豫,从而有效地抑制其热淬灭。这对于降低PSP温度敏感性,同时提升PSP的信号强度非常重要。本文使用分子自组装（SAM）技术来处理基于阳极氧化铝（AAO）薄膜的PSP样品。由于氧化铝具有与脂肪酸形成牢固键的能力,通过SAM过程,在AAO薄膜上形成的单分子层具有高度有序性和致密性,从而达到限制了发光分子的晶格弛豫的效果。基
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本文基于Franck-Condon原理,通过限制压敏漆（PSP）发光分子的晶格弛豫,从而有效地抑制其热淬灭。这对于降低PSP温度敏感性,同时提升PSP的信号强度非常重要。本文使用分子自组装（SAM）技术来处理基于阳极氧化铝（AAO）薄膜的PSP样品。由于氧化铝具有与脂肪酸形成牢固键的能力,通过SAM过程,在AAO薄膜上形成的单分子层具有高度有序性和致密性,从而达到限制了发光分子的晶格弛豫的效果。基于静态和动态标定实验,本文评估了镀膜与未镀膜PSP样品的传感性能,包括信号强度,温度敏感性,压力敏感性和响应时间。用SAM技术处理PSP样品后,PSP样品的发光强度比未镀膜样品最多提高了3倍,同时,温度敏感性显著降低（在273-323 K内降幅达到95.7%）。本文重点研究了AAO薄膜的几何参数（孔径和孔隙率）对PSP温度敏感性的影响。此外,本文也评估了SAM处理温度对PSP的温度敏感性的影响。随后,本文将该温度不敏感薄膜PSP应用于近壁面欠膨胀冲击射流的研究中。该研究的目的是在较小的喷嘴-平板距离（L/Dn）和较大的冲击角（θ）条件下,研究欠膨胀冲击射流的流场结构和压力分布。由于光路受限的问题,使用传统的非透明PSP很难测量在近壁面冲击下平板表面的压力分布。而本文开发的PSP具有很高的透明度,这使得在平板背面打光和采集信号成为可能,从而解决喷嘴遮挡CCD相机视野的问题。同时,该PSP具有极低的温度敏感性,并通过与压力传感器数据对比,验证了该技术大大降低了温度变化带来的测量误差。本文通过实验研究了喷嘴-平板距离（L/Dn=1,2和3）,射流角度（θ=90°,60°和30°）和膨胀比（PR=1.2和1.5）对射流流场的影响,并重点分析和讨论了滞止点附近的流场结构。PSP数据表明喷嘴-平板距离对射流壁面发展影响很大,根据音速线的物理模型,本文也对该现象进行了解释。具有高空间分辨率的PSP结果也揭示了一些精细的流动结构,增加了对近壁面欠膨胀冲击射流的理解。
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