了解生物燃料的燃燒動力學對于制造清潔，高效的生物燃料發動機具有重要意義據國外媒體報道，來自美國能源部阿貢國家實驗室，耶魯大學和賓夕法尼亞州立大學的研究人員改進并使用X射線技術來測量燃燒過程中產生的極熱且充滿煙霧的火焰的溫度這項新技術可能有助于減少生物燃料發動機的排放

開發領先生物燃料的新燃燒系統并不容易，其中一個關鍵障礙是精確測量生物燃料燃燒時產生的火焰溫度龔物理學家Alan Kastengren說:溫度對火焰中化學反應的速度影響很大開發更好的燃燒模型可以讓研究人員設計更好的燃燒系統，無論是內燃機還是發電系統但是，如果模型中的溫度不準確，可能無法正確預測化學反應

用x射線和氪原子測量溫度

測量火焰溫度極其困難以前，研究人員使用激光和其他設備來評估火焰但是，火焰中的煙霧顆粒會干擾測量在很大程度上，X射線不受煙霧顆粒的影響，可以用來分析火焰

在這項研究中，研究人員使用并改進了一種叫做X射線熒光的技術首先，在空氣和甲烷組成的火焰中引入少量氪氣這是世界各地實驗室在燃燒研究中使用的標準火焰，因為氪是一種反應性極低的元素，不會改變火焰的化學性質

接下來，在阿貢高級光子源，研究人員用高能X射線束轟擊火焰作為響應，氪原子在一個被稱為熒光的過程中發射出具有獨特能量的X射線然后，該團隊使用X射線光譜儀檢測發射的X射線熒光的能量，從而得出氪原子的存在狀態，并量化其在火焰中的密度然后，研究小組使用理想氣體定律方程來計算火焰不同部分的溫度

這個實驗成功的關鍵是使用了APS的超亮X射線與實驗室產生的射線束相比，APS和其他設施產生的X射線束具有更高的強度和更大的集中度

廣泛用于

研究人員已經改進了通過甲烷火焰的X射線技術這些方法也可以用于測量其他火焰的溫度，包括生物燃料燃燒產生的火焰模擬生物燃料燃燒系統火焰的模型將有助于提高精確度更強大的模型有助于發現飛機發動機，燃氣輪機和其他發電系統的新操作方法，從而提高效率和減少排放

高級化學家羅伯特·特蘭特說:在真正的發動機中對新燃料進行物理測試是非常昂貴的使用精確的燃燒模型，您可以篩選燃料，并幫助確定測試時間

更廣泛地說，這種X射線方法有助于了解基本的燃燒狀態，并支持廣泛的研究領域，如開發氫燃料系統，或通過火焰制造硅納米粒子，這些技術在醫學，電池和其他領域有潛在的應用這項技術甚至有望用于燃燒研究以外的領域，支持任何需要在惡劣環境下精確測量溫度的實驗

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