Vizualizace proudění kryogenního helia metodou laserově indukované fluorescence

Abstract

Práce vyhodnocuje použitelnost metody laserově indukované fluorescence (LIF) pro zobrazení proudění kryogenního helia při experimentálním studiu Rayleighovy-Bénardovy konvekce, které probíhá v Ústavu přístrojové techniky (ÚPT) v Brně v laboratořích Skupiny kryogeniky a supravodivosti. Jako trasovací částice jsou uvažovány metastabilní molekuly He2*, které jsou vytvořeny ionizací helia pulzem femtosekundového laseru a následně excitovány lasery vhodných vlnových délek pro vyvolání fluorescence. Na základě provedené rešeršní studie jsem vyhodnotil použitelnost současné laserové techniky v ÚPT za nedostatečnou. Závěr práce obsahuje soupis laserové techniky a dalších přístrojů, které jsou nezbytné pro adaptaci metody LIF v experimentech v ÚPT.This work evaluates the laser induced fluorescence method (LIF) for the vizualization of the cryogenic helium flows for experimental study of the Rayleigh–Bénard convection at the Institute of Scientific Instruments (ISI) in Brno in the labs of Cryogenics and Superconductivity group. As the tracer particles, we considered the metastable molecules He2*, that are created by the ionization of helium with themfemtosecond laser pulse and then they are excited by the lasers with appropriate wavelengths for the invocation of the fluorescence. On the basis of the research study, I have evaluated the current laser equipment at the ISI as insufficient for the experiment realization. At the end of this work, there is a list of a laser technique and other devices which are necessary for the adaptation of the LIF method in the experiments at ISI.