Verwendung von Leistungs-Lumineszenzdioden (LED) in der Strömungsmesstechnik

Abstract

Die nachfolgend beschriebenen Untersuchungen dokumentieren die Leistung von Hochleistungs-LEDs, die für kurze Zeit mit hohen Strömen übersteuert werden. Dies führt zu kurzen Lichtpulsen, welche über das Potential verfügen, laserbasierte Lichtquellen in der Strömungsdiagnostik und verwandten bildgebenden diagnostischen Methoden zu ersetzen. Die kurze Pulsdauer erlaubt es, die untersuchten LEDs mit Strömen zu betreiben, die signifikant oberhalb der bekannten Zerstörschwellen liegen und somit temporär einen signifikant erhöhten Lichtfluss zu erzeugen. Der Proportionalitätsfaktor zwischen Ansteuerungsstrom und Lichtemission liegt bei etwa 0.3 bis 0.4 für grüne LEDs. Zugleich wurde das Spektrum des emittierten Lichts hin zu kürzeren Wellenlängen um bis zu 30nm verschoben. Die Umsetzbarkeit von gepulster LED-Beleuchtung in der Strömungsdiagnostik wird in einem PIV Experiment (Particle Image Velocimetry) demonstriert mit hoher Bildfrequenz sowie in einer schnellen Folge von Schattenwurf-Abbildungen mittels Kerosin-Spray in einer Druck-Brennkammer.