(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザー走査を同期させて、ＴＤＬＡＳ測定を行う方法であって、
前記複数のレーザー走査を同期させるための同期信号を発生する、同期システムを備え、
前記方法が、前記同期システムにおいて、
同期光源と同期検出器とを備えるステップと、
前記同期光源から前記同期検出器に光を送るステップと、
前記同期光源から前記同期検出器に送られた前記光を周期的に中断させるステップと、
前記同期検出器の電気的出力から反復時間信号を発生するステップと、
前記反復時間信号の選択された位相遅れを、位相遅れ発生装置によって発生させるステップと、
を有し、
前記ＴＤＬＡＳ測定が、
第１のＤＦＢ分光レーザー波長走査を、前記反復時間信号の複数回の周期のうちの１つで、選択された位相遅れで、開始するステップと、
少なくとも第２のＤＦＢレーザー分光波長走査を、前記反復時間信号の複数回の周期のうちの後続の１つで、前記選択された位相遅れで、開始するステップと、
を有する、方法。
【請求項２】
少なくとも前記第１及び第２のＤＦＢ分光レーザー波長走査の結果を、平均化するステップを更に有する、請求項１に記載のＴＤＬＡＳ測定の方法。
【請求項３】
前記第１及び第２のＤＦＢ分光レーザー波長走査の前記平均化された結果から対象のパラメータを判定するステップを、更に有する、請求項２に記載のＴＤＬＡＳ測定の方法。
【請求項４】
前記対象のパラメータは、局所的ガス圧力又は局所的ガス温度である、請求項３に記載のＴＤＬＡＳ測定の方法。
【請求項５】
第３のＤＦＢ分光レーザー波長走査を、前記反復時間信号の複数回の周期のうちの１つで、第２の異なる位相遅れで、開始するステップと、
第４のＤＦＢ分光レーザー波長走査を、前記反復時間信号の複数回の周期のうちの後続の１つで、前記第２の位相遅れで、開始するステップと、
を更に有する、請求項２に記載のＴＤＬＡＳ測定の方法。
【請求項６】
少なくとも前記第１、第２、第３、及び第４のＤＦＢ分光レーザー波長走査の結果を平均化するステップを、更に有する、請求項５に記載のＴＤＬＡＳ測定の方法。
【請求項７】
前記第１及び第２のＤＦＢ分光レーザー波長走査の前記平均化された結果から、対象のパラメータを判定するステップを、更に有する、請求項６に記載のＴＤＬＡＳ測定の方法。
【請求項８】
前記対象のパラメータは、局所的ガス圧力又は局所的ガス温度である、請求項７に記載のＴＤＬＡＳ測定の方法。
【請求項９】
前記対象のパラメータが、局所的ガス圧力又は局所的ガス温度であり、前記判定が、時間に伴う前記対象のパラメータの変動を示す、請求項７に記載のＴＤＬＡＳ測定の方法。
【請求項１０】
複数のレーザー走査を同期させて、ＴＤＬＡＳ測定を行う装置であって、
前記複数のレーザー走査を同期させるための同期信号を発生する、同期システムと、
前記複数のレーザー走査を行い、ＴＤＬＡＳ測定を行うための、分光プローブレーザー源及び分光検出器と、
を備え、
前記同期システムが、
同期光源及び同期検出器を有し、
前記同期光源及び同期検出器が、前記同期光源から前記同期検出器に送られた光を、周期的に中断され、前記同期検出器の電気的出力から、反復時間信号を発生し、
前記装置が、同期した複数のレーザー走査を、前記反復時間信号の複数回の周期のうちの２つ以上の周期に対して、選択された位相遅れで開始して、ＴＤＬＡＳ測定を行う、
装置。
【請求項１１】
電子位相遅れ発生装置を更に有し、前記電子位相遅れ発生装置が、前記同期検出器から入力を受け取り、前記分光プローブレーザー源を制御する同期信号を供給する、請求項１０に記載のＴＤＬＡＳ装置。
【請求項１２】
前記分光検出器の出力から、対象のパラメータを、吸収分光法に従って判定するように構成されたデータプロセッサを、更に有する、請求項１１に記載のＴＤＬＡＳ装置。
【請求項１３】
複数のレーザー走査を同期させて、ガスタービンエンジン内の局所的過渡圧力を測定する方法であって、
前記複数のレーザー走査を同期させるための同期信号を発生する、同期システムを備え、
前記方法が、前記同期システムにおいて、
同期光源及び同期検出器を備えるステップと、
前記同期光源から前記同期検出器に光を送るステップと、
前記同期光源から前記同期検出器に送られた前記光を前記ガスタービンエンジンの運動する部品によって周期的に遮断するステップと、
前記同期検出器の電気的出力から反復時間信号を発生するステップと、
前記反復時間信号の選択された位相遅れを、位相遅れ発生装置によって発生させるステップと、
を有し、
前記測定が、
第１のＤＦＢ分光レーザー波長走査を、前記反復時間信号の複数回の周期のうちの１つで、選択された位相遅れで、開始するステップと、
少なくとも第２のＤＦＢレーザー分光波長走査を、前記反復時間信号の複数回の周期のうちの後続の１つで、前記選択された位相遅れで、開始するステップと、
少なくとも前記第１及び第２のＤＦＢ分光レーザー波長走査の結果を、平均化するステップと、
前記第１及び第２のＤＦＢ分光レーザー波長走査の前記平均化された結果から、局所的圧力を、吸収分光法によって判定するステップと、
を有する、
方法。
【請求項１４】
第３のＤＦＢ分光レーザー波長走査を、前記反復時間信号の複数回の周期のうちの１つで、第２の異なる位相遅れで、開始するステップと、
第４のＤＦＢ分光レーザー波長走査を、前記反復時間信号の複数回の周期のうちの後続の１つで、前記第２の位相遅れで、開始するステップと、
を更に有する、請求項１３に記載の局所的過渡圧力を測定する方法。
【請求項１５】
前記第３及び第２のＤＦＢ分光レーザー波長走査の結果を平均化するステップと、
前記第１、第２、第３、及び第４のＤＦＢ分光レーザー波長走査の前記平均化された結果から、前記局所的圧力の変動を、吸収分光法によって判定するステップと、
を更に有する、請求項１４に記載の局所的過渡圧力を測定する方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
現在のところ、従来の分析法では、ガスタービンエンジン内のいくつかの重要な機械コンポーネントの設計又は構成の最適化を実現することができない。従来の最適化及び設計法では、ガスタービンエンジンなどのシステム用の流体力学コンピューターモデルが、正確性を保証するほどには十分に検証されていないため、うまくいかない。例えば、ガスタービンのコンプレッサーブレードの設計を最適化することが、非常に望まれている。有効な結果は、コンプレッサー環境におけるガスの圧力、温度、及び流速の正確な流体力学モデルに基づいたものでなければならない。適正に正確なモデルの開発には、２次元空間分解能及び高時間分解能を有する圧力の測定が必要である。現時点においては、このような測定は不可能である。
【０００２】
一般に、時間に伴うガスの圧力及び流量の測定は、例えば、波長可変半導体レーザー吸収分光法（Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｄｉｏｄｅ  Ｌａｓｅｒ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＴＤＬＡＳ）などの厳選された分光技術によって実行することができる。例えば、厳選された燃焼パラメータのＴＤＬＡＳ測定については、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ」という名称の特許文献１に記述されており、この特許の開示内容は、本引用により、本明細書に開示されているすべての項目について本明細書に包含される。ガスタービンコンプレッサー又は高速で運動する機械コンポーネントを伴うその他の非常に変わり易い環境においてＴＤＬＡＳ測定を実行する際の、主要な問題点は、得られたスペクトルの平均化に利用可能な短い時間の間に、十分な時間分解能を維持しつつ利用可能な、信号対ノイズ比の欠如である。例えば、分布帰還型（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＦｅｅｄＢａｃｋ：ＤＦＢ）半導体レーザーは、最大で数十キロヘルツにおいて、１０分の数ナノメートルのスペクトル範囲にわたってチューニングすることが可能であり、この結果、ガスタービンエンジンの乱流環境において良好なＳＮ比を得るのに必要な平均化を行えば、１ｋＨｚの最新の速度で測定を実行することができる。このような最新の速度は、エンジンの高温セクションにおける通路平均の測定に十分なものである。但し、コンプレッサー領域内において温度又は圧力場をマッピングし、静翼との関係におけるコンプレッサーブレードの動きを「固定（Ｆｒｅｅｚｅ）」するのに十分な時間分解能を提供するためには、時間分解能特性を高めた別の測定法が必要である。
【０００３】
ＴＤＬＡＳ測定を実行する標準的な波長走査型の方法を使用して、コンプレッサー環境における圧力を、高時間分解能で測定する試みに伴う課題は、簡単な計算によって示される。コンプレッサーブレード組立体は、通常、約１０，０００ｒｐｍで回転している。
１００００ｒｐｍ＝１６７回転／秒
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，２４８，７５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コンプレッサー組立体は、低圧コンプレッサーの場合には、約６０枚のコンプレッサーブレードから構成されており、これは、コンプレッサーブレードが、１０ｋＨｚの頻度で特定の静翼を通過することを意味している。レーザーを、必要な吸収周波数にわたって走査するには、この速度の数倍の速度でなければならないとすると、また、分析をするのに十分なＳＮ比（ＳＮＲ）のスペクトルを発生するには、多数の走査を平均する必要があるとすると、従来のＴＤＬＡＳ方式は、コンプレッサーブレードの動きを「固定」させ、観察し研究しようとする時間的な圧力遷移を見るのに必要な、時間分解能が不足している。本明細書に開示した実施形態は、上述の問題点のうちの１つ以上の問題点を克服することを対象としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示した一実施形態は、同期光源及び同期検出器を備えるステップを含むＴＤＬＡＳ測定の方法である。光が、同期光源から同期検出器に送られる。更に、同期光源から同期検出器に送られる光を、同期光源と同期検出器の間において、周期的に、中断、減衰、反射、屈折、又はその他の方法によって妨げる。
【０００７】
同期検出器からの出力は、可変位相遅れを有する反復時間信号を発生するのに利用できる。従って、時間信号は、同期光源から同期検出器に送られる光を周期的に中断させる、運動する機械部品、例えば、コンプレッサーの動翼ブレードなど、と調和がとられている。この信号は、選択された時間信号位相遅れで走査を開始することによって第１のＤＦＢレーザー分光波長走査を制御することに、利用される。複数の分光走査を、選択された時間信号位相遅れの後続の時点で、反復することができ、結果を平均化することができる。更に、本方法は、別の時間信号位相遅れで後続の走査を開始するステップを含むことができる。別の時間信号位相遅れにおける後続の走査を、必要に応じて反復し、平均化して、分光分析のために十分な信号を得ることができる。この結果、パラメータが非常に短い時間間隔で変化していても、既知の吸収分光法の技術を使用して、ガスの圧力、ガスの温度、又はガスの流速などのパラメータを、時間の関数として判定することができる。
【０００８】
別の実施形態は、分光プローブレーザー源と、検出器と、同期光源と、同期検出器と、を有するレーザー分光装置である。この装置は、上述のような、同期検出器から入力を受け取り、分光プローブレーザー源を制御する時間信号を供給する、電子位相遅れ発生装置を更に含んでもよい。
【０００９】
更に別の実施形態は、ガスタービンエンジン内の過渡圧力を測定する方法である。この方法は、上述のような、同期検出器の出力に従って発生された時間信号で吸収分光プローブを制御するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ガスタービンエンジンの概略図である。
【図２】図１のガスタービンエンジンのコンプレッサー及び静翼領域の詳細図である。
【図３】分光システムのブロック図である。
【図４】コンプレッサーの動翼が静翼を通過する際に時間に伴って発生される、過渡的圧力勾配のチャートである。
【図５】本明細書に開示した一方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施形態に関する以下の詳細な説明においては、添付図面を参照しており、これらの添付図面は、本明細書の一部を形成すると共に、本発明を実施することができる特定の実施形態を一例として示している。これらの実施形態については、当業者が本発明を実施することができるように十分詳細に記載されており、本発明の精神及び範囲を逸脱することなしに、その他の実施形態を利用することができ、構造的、論理的、電気的な変更を実施することができるということを理解されたい。従って、以下の詳細な説明は、限定の意味において解釈してはならず、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ規定される。
【００１２】
特記されていない限り、説明及び請求項において使用されている構成要素、寸法、反応条件などの量を表すすべての数値は、すべての場合に「約」という言葉によって修飾されているものとして理解されたい。本出願及び請求項においては、単数形の使用は、特記されていない限り、複数形をも含む。更に、「又は」の使用は、特記されていない限り、「及び／又は」を意味している。更に、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含まれる（ｉｎｃｌｕｄｅｄ）」、等の表現の使用は、限定を意味するものではない。また、「要素」又は「コンポーネント」などの用語は、特記されていない限り、１つのユニットを有する要素及びコンポーネントと、複数のユニットを有する要素及びコンポーネントの、両方を含んでいる。
【００１３】
本開示の実施形態は、ガスタービンエンジンのコンプレッサーセクションなどの、高速で運動する機械部品を有する複雑なシステム内の、圧力、温度、又はガス流速などの流体パラメータの、吸収分光測定又は波長多重化ＴＤＬＡＳ測定によって得られる、十分な時間分解能を与える方法を含む。開示した方法は、分光測定を、装置の機械部品の周期的な運動と、同期化することを特徴としている。この機械部品は、測定対象の、局所的圧力、温度、又は流量勾配、を発生している部品とすることができる。本開示には、ガス圧力の測定をタービン動翼の運動に対して同期させる、航空機タービンエンジンのコンプレッサーセクション内で行われる測定に関する、広範な説明が含まれている。但し、本明細書に記述されている技術は、自動車のピストンエンジンなどのレシプロエンジンや、その他の高速で運動する構造等、すなわち、高速で発生し、周期的で、局所的な、圧力、温度、又は流量勾配、を発生する構造に対しても、同様に良好に適用することができよう。本願に開示した方法の１つの特定の用途は、高い空間時間分解能による圧力の測定であるが、記載した技術及び装置は、高い空間時間分解能による温度又は流量の測定にも、同様に良好に利用することができる。
【００１４】
本明細書に開示した方法及び装置は、限定を伴うことなしに、波長可変半導体レーザー吸収分光法（ＴＤＬＡＳ）を含む任意のタイプの吸収分光法を制御するために、実施することができる。本明細書に開示した方法及び装置は、特に、非常に高度な時間精度によってシステムの分光分析を制御するために、実施することができる。ガス流量、ガス温度、又はガス圧力の検知に多少とも適した、様々な吸収分光法が開発されている。周知の技術は、波長変調分光法と直接吸収分光法である。これらの技術は、いずれも、光が、測定領域を通して送られ、測定領域内に存在するガス種の特性を示す特定のスペクトル帯域において吸収された後に検出器が受け取るレーザー光の、量と特性との間のあらかじめ決定された関係に基づいている。検出器が受け取った吸収スペクトルは、ガスの組成が既知である場合には、既知の技術に従って処理され、例えば圧力や温度などの、対象のパラメータを判定する。レーザー吸収分光法の非接触な特徴は、他のプローブを使用することができない過酷な環境に非常に適している。
【００１５】
温度又は圧力の効果的な検知には、非常に広範な周波数のレーザー光を備えたＴＤＬＡＳの性能が必要であろう。選択された周波数は、監視している変化の吸収線に適合していなければならない。分子吸収の強度は、温度及び圧力の関数である。従って、波長多重化プローブビームを備えたＴＤＬＡＳの特に有利な点は、温度又は圧力測定の精度が向上するということである。本発明の検知システムにおいては、温度及び圧力は、例えば、水の吸収線などの複数の分子の吸収線の強度の比率を測定することにより、判定することができる。本明細書に開示した方法及び装置は、ＴＤＬＡＳの正確な時間制御を提供し、ジェットタービンエンジンなどのシステム内のような、局所的圧力が非常に大きな速度で変化しているシステム内の、例えば圧力などのパラメータを判定する。
【００１６】
上述のとおり、ＤＦＢレーザーが数十ｋＨｚで走査される従来のＴＤＬＡＳ法で得られる時間分解能は、ガスタービンエンジン内の圧力環境の分析には不十分である。本明細書に開示した新規な位相固定方法は、ＤＦＢ走査速度を過度に増加させずに、十分な時間分解能を発生させることができる。この方法は、光に基づいた同期パルスの発生を含む。同期パルスは、様々な方法で発生させることができるが、１つの可能性は、運動する機械表面によるレーザー、ＬＥＤ、又はその他の光源の減衰を検出するステップを伴う。例えば、検出器に対して導かれたレーザー出力、ＬＥＤ出力、又は別の光源からの出力を、同期ビームの経路を通過するコンプレッサーブレード又は別の運動する部品によって、反復的に遮断してもよく、全体的に又は部分的に減衰させてもよい。同期パルス源及び検出器の１つの代表的な実装形態は、これに限定するものではないが、図２に示されている同期システム１００であり、図２は、図１のジェットタービンエンジン１０６のコンプレッサーの動翼１０２及び静翼１０４の詳細図である。
【００１７】
同期システム１００は、同期光源１０８と、この光源１０８との間欠的な光通信状態にある、対応する検出器１１０と、を含む。同期光源１０８は、レーザー、ＬＥＤ、又はその他のタイプの光源によって実施することが可能であり、同期検出器１１０は、適切に対応する光検出器要素ならばどんなタイプでもよい。同期光源１０８及び同期検出器１１０は、光源から検出器に投射される同期ビーム１１２が、例えばコンプレッサー動翼１０２などの１つ又は複数の運動する機械部品によって、周期的に全体的又は部分的に減衰されるように配置されていれば、どのような場所にでも配置することができる。従って、エンジンのコンプレッサーセクションの前に配置した光源１０８の位置と、静翼１０４上に配置した検出器１１０の位置とは、一例に過ぎず、限定を意図したものではない。
【００１８】
或いは、このシステムは、同期ビームが周期的に減衰されるのではなく、同期ビームが検出器に向かって周期的に反射されるように配置された、光源及び検出器とすることもできる。反射の実施形態においては、光源及び検出器は、単一のハウジングを共有することができる。或いは、同期ビームが少なくとも１つの運動する機械部品の影響を周期的に受けるならば、同期ビームを、反射させるか、全体的又は部分的に減衰させるか、導波路内を伝送するか、屈折させるか、又は、その他の方法で中断させることもできる。運動する部品は、図２では、一連の作動用動翼として示されているが、運動する部品は、エンジン１０６にリンクされた、光の中断以外の目的には使用しない専用部品として実施することもできる。
【００１９】
検出器１１０は、同期ビーム１１２からの光を、電気的又は光学的な同期時間信号１１４に変換し、この同期時間信号１１４は、電子位相遅れ発生装置１１６（図３）によって処理され、後述するように、ＴＤＬＡＳ又はその他のタイプの分光システムを制御するために利用される。
【００２０】
例えば、図４に示されているように、回転するコンプレッサーの動翼ブレードと固定された静翼との間の固定場所における圧力は、各動翼ブレードが静翼を通過するのに伴って変化する。図２に示すように、同期時間ビーム１１２は、静翼１０４上の検出器１１０の前を通過する各動翼ブレードによって周期的に遮断及び減衰される。同期パルスが遮断された際には、電子的なエッジの変化（要素１１８としてグラフに示されているもの）が、検出器１１０と位相遅れ発生装置１１６とによって発生された同期時間信号１１４内に、捕捉される。従って、この電子的なエッジの変化１１８は、可変位相時間遅れφ１２０を有する非常に正確な時間信号用の開始トリガとして、利用することができる。次に、この時間遅れの同期信号１１４は、吸収分光システム１２２を制御するのに利用される。
【００２１】
特に、図２に示すように、レーザー１２４と検出器１２６とを有する１つ以上のＴＤＬＡＳシステム１２２は、対象の場所と光学的に関連付けることができる。例えば、図２に示すように、対象の場所は、ガスタービンエンジンのコンプレッサーセクションとすることができる。レーザー分光プローブビーム１２８は、コンプレッサーと固定された静翼ブレードとの間を、半径方向に、対象の領域を通過して、回転するハブ又は他の表面まで達する。図２には、分光プローブビーム１２８が単一の照射線で示されているが、対象の、２次元の時間依存の圧力又は温度の分布の、画像再構築を可能とするためには、多くの場合、複数の照射線が必要となる。図２に示されている構成は、代表的な構成に過ぎないという点に留意することが重要である。例えば、図２に示されているレーザー１２４及び検出器１２６要素の配置は、プローブビーム１２８が、エンジンハブによって反射され、検出器で受光されるが、この構成は、ジェットエンジンのコンプレッサーセクションを精査することができる構成の１つに過ぎない。レーザー及び検出器要素（又は、複数のレーザー及び検出器要素）を、対象のシステムを十分に精査するのに適した任意の方式に、配置することができる。
【００２２】
上述のように、同期システム１００によって発生された時間遅れの同期信号１１４は、一連の複数回のＤＦＢレーザー走査を開始するのに利用することができる。一連のレーザー分光波長走査を、特定の反復的事象に対して位相固定することは、正確な時間分解能の付与という煩わしさを、レーザー走査を継続的に行う方式から、レーザー走査の開始の時間遅れの電子制御という方式に変えることになる。
【００２３】
上述の位相固定を利用すれば、必要に応じて、関連する波長にわたって低速でレーザーを走査することができる。相対的に低速の走査の場合には、適切な位相遅れが選択され、波長の走査が実行される。レーザー波長の走査が完了する速度に応じて、単一波長の走査の間に分光プローブビーム１２８を通過する、動翼ブレードの数（及び、対応する圧力の過渡値）が決まる。但し、この位相固定システムでは、次の走査が、プローブビーム１２８と次の動翼ブレードの通過との間に同一の位相関係が生ずるまで始まらないことが、確実になる。従って、後続の１つ以上の走査に対するデータは、他のすべての走査と、位相遅れにおける特定の時点で同期する。
【００２４】
一連の分光走査の間、タービンが回転速度を変化させないならば、この技術は、時間分解能がＤＦＢの走査速度にのみ依存している場合には不可能な測定を行い得る、必要な時間分解能を提供することができる。第１の位相遅れにおいて十分な平均化が行われた場合、新しい位相遅れが選択され、このプロセスは、位相の範囲全体がカバーされるまで反復される。従って、詳細な圧力又は温度モデルを、分光プロセッサ１３０によって、測定対象のパラメータの変動よりも相対的に長い時間枠にわたって、既知の分光法を利用して判定することができる。従って、分光システム１２２の時間分解能は、どれだけ迅速にレーザーが走査されるかによって設定されるのではなく、電子位相遅れ発生装置１１６の分解能と、特定の位相遅れ設定にどれだけのジッタが存在しているかということと、によって設定される。一般に、位相遅れの分解能は、可能な限り高速でレーザーを走査させることによって実現できるものよりも、数桁微細になり、ジッタは、非常に小さくなる。従って、この技術は、レーザーの走査速度に依存したものよりも、格段に良好な時間分解能を与える。
【００２５】
低速波長走査位相固定ＴＤＬＡＳ測定の極端な状況が、レーザーを、段階的に測定する（ｓｔｅｐ  ａｎｄ  ｍｅａｓｕｒｅ）方式においてチューニングする場合に、発生する。この場合には、レーザーを特定の波長にチューニングし、測定を、位相遅れの一つの範囲で行う。特定の位相遅れで、十分な平均化が完了したら、新しい位相遅れを選択し、レーザーを次の波長に対してチューニングする。この場合、スペクトルは、波長の走査ではなく位相遅れの走査を迅速に行うことによって得られる。これは、必要な時間的な測定を得る、１つの特に有用な方法である。
【００２６】
更に、圧力又は温度の場（ｆｉｅｌｄ）を「マッピング」するために、特定の場所で測定を行った後に、プローブビーム１２８を新しい場所に移動させることもでき、対象の領域全体がマッピングされるまで、更なる測定を行う。或いは、分光システムを、複数のプローブビーム及び検出器のすべてが一つの同期システムによって調整されるように実施することもできる。
【００２７】
本明細書に開示する更なる実施形態は、高速で運動する部品や非常に変化し易いガスパラメータを有するシステム、例えばガスタービンエンジンなどにおいて、過渡的パラメータを分光測定する方法である。図５に示すように、この方法は、同期ビームをコンプレッサー領域を通して送る、初期ステップを含む（ステップ４０２）。次に、同期ビームを、ジェットエンジンのコンプレッサーの動翼ブレードなどの高速で運動する機械部品で、周期的に中断、減衰、反射、屈折、又はその他の方法で妨げる（ステップ４０４）。次に、同期ビームを、適切な検出器によって検出する（ステップ４０６）。
【００２８】
次に、検出器の電気的出力を、電子位相遅れ発生装置によって利用し、可変位相時間信号を発生する（ステップ４０８）。可変位相時間信号は、選択された時間信号位相でＤＦＢ分光レーザーの波長走査の開始を制御するために、利用することができる（ステップ４１０）。
【００２９】
ＤＦＢ分光レーザー波長走査は、分光分析を実行するのに十分な信号が得られるまで、同一の時間信号位相の後続の段階で、反復することができる（ステップ４１２）。また、一連のＤＦＢ走査を、後続の異なる時間信号位相で実行し、対象の場所における過渡的ガスパラメータを、十分に精査することができる（ステップ４１４）。それぞれの時間信号位相において実行された個々の走査は、分光分析のために十分なデータが得られるまで、必要に応じて反復することができる（ステップ４１６）。
【００３０】
また、本開示の様々な実施形態は、請求項に記載されている様々な要素の置換を、あたかも各従属請求項が、先行する従属請求項のそれぞれの限定を取り込んだ多重従属請求項や独立請求項であるかのように、含むことができる。これらの置換が本開示の範囲に含まれることは、明らかである。
【００３１】
以上、いくつかの実施形態を参照して、本発明について具体的に図示及び説明したが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲を逸脱することなしに、明細書に開示した様々な実施形態に対して、形態及び詳細の変更を実施することができ、本明細書に開示した様々な実施形態は、請求項の範囲に対する限定を意図したものではないことを、理解できるであろう。本明細書に引用されているすべての引用文献は、引用により、そのすべてが本明細書に包含される。
【図１】
0005844800.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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