Abstract

We report the first use to our knowledge of the anomalous fluorescence of pyrene to determine flame temperature. Vapor-phase pyrene was injected into fuel-rich ethylene/oxygen flames at 80 Torr. The relative laser-induced (S2S0)/(S1S0) emission was monitored as a function of height above the burner and compared with the temperature profile as measured by thermocouples and sodium D-line reversal. The agreement between the ratioing technique and the flame-temperature profile demonstrates the potential of the method.

© 1986 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. P. A. Geldof, R. P. H. Rettschnick, G. J. Hoytink, Chem. Phys. Lett. 4, 59 (1969).
    [CrossRef]
  2. A. Nakajima, H. Baba, Bull. Chem. Soc. Jpn. 43, 967 (1970).
    [CrossRef]
  3. H. Baba, A. Nakajima, M. Aoi, K. Chihara, J. Chem. Phys. 55, 2433 (1971).
    [CrossRef]
  4. J. B. Birks, ed., Organic Molecular Photophysics (Wiley, New York, 1973), Vol. 1, Chap. 2.
  5. G. S. Beddard, G. R. Fleming, O. L. J. Gijzeman, G. Porter, Proc. R. Soc. London Ser. A 340, 519 (1974).
    [CrossRef]
  6. T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 206 (1974).
    [CrossRef]
  7. D. S. Coe, J. I. Steinfeld, Chem. Phys. Lett. 76, 485 (1980).
    [CrossRef]
  8. T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 12, 189 (1971).
    [CrossRef]
  9. T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 210 (1974).
    [CrossRef]
  10. T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 552 (1974).
    [CrossRef]
  11. T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 28, 51 (1974).
    [CrossRef]
  12. A. Nitzan, J. Jortner, P. M. Rentzepis, Proc. R. Soc. London Ser. A 327, 367 (1972).
    [CrossRef]
  13. P. Wannier, P. M. Rentzepis, J. Jortner, Chem. Phys. Lett. 10, 102 (1971).
    [CrossRef]
  14. A. Bree, R. A. Kydd, T. N. Misra, V. V. B. Vilkos, Spectrochim. Acta 27A, 2315 (1971).
  15. P. C. Haarhoff, Mol. Phys. 7, 101 (1963).
    [CrossRef]
  16. M. M. Harris, M.S. Thesis (Purdue University, West Lafayette, Ind., 1985).
  17. J. M. Harris, F. E. Lytle, T. C. McCain, Anal. Chem. 48, 2095 (1976).
    [CrossRef]

1980

D. S. Coe, J. I. Steinfeld, Chem. Phys. Lett. 76, 485 (1980).
[CrossRef]

1976

J. M. Harris, F. E. Lytle, T. C. McCain, Anal. Chem. 48, 2095 (1976).
[CrossRef]

1974

G. S. Beddard, G. R. Fleming, O. L. J. Gijzeman, G. Porter, Proc. R. Soc. London Ser. A 340, 519 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 206 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 210 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 552 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 28, 51 (1974).
[CrossRef]

1972

A. Nitzan, J. Jortner, P. M. Rentzepis, Proc. R. Soc. London Ser. A 327, 367 (1972).
[CrossRef]

1971

P. Wannier, P. M. Rentzepis, J. Jortner, Chem. Phys. Lett. 10, 102 (1971).
[CrossRef]

A. Bree, R. A. Kydd, T. N. Misra, V. V. B. Vilkos, Spectrochim. Acta 27A, 2315 (1971).

H. Baba, A. Nakajima, M. Aoi, K. Chihara, J. Chem. Phys. 55, 2433 (1971).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 12, 189 (1971).
[CrossRef]

1970

A. Nakajima, H. Baba, Bull. Chem. Soc. Jpn. 43, 967 (1970).
[CrossRef]

1969

P. A. Geldof, R. P. H. Rettschnick, G. J. Hoytink, Chem. Phys. Lett. 4, 59 (1969).
[CrossRef]

1963

P. C. Haarhoff, Mol. Phys. 7, 101 (1963).
[CrossRef]

Aoi, M.

H. Baba, A. Nakajima, M. Aoi, K. Chihara, J. Chem. Phys. 55, 2433 (1971).
[CrossRef]

Baba, H.

H. Baba, A. Nakajima, M. Aoi, K. Chihara, J. Chem. Phys. 55, 2433 (1971).
[CrossRef]

A. Nakajima, H. Baba, Bull. Chem. Soc. Jpn. 43, 967 (1970).
[CrossRef]

Beddard, G. S.

G. S. Beddard, G. R. Fleming, O. L. J. Gijzeman, G. Porter, Proc. R. Soc. London Ser. A 340, 519 (1974).
[CrossRef]

Bree, A.

A. Bree, R. A. Kydd, T. N. Misra, V. V. B. Vilkos, Spectrochim. Acta 27A, 2315 (1971).

Chihara, K.

H. Baba, A. Nakajima, M. Aoi, K. Chihara, J. Chem. Phys. 55, 2433 (1971).
[CrossRef]

Coe, D. S.

D. S. Coe, J. I. Steinfeld, Chem. Phys. Lett. 76, 485 (1980).
[CrossRef]

Deinum, T.

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 210 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 552 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 28, 51 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 206 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 12, 189 (1971).
[CrossRef]

Fleming, G. R.

G. S. Beddard, G. R. Fleming, O. L. J. Gijzeman, G. Porter, Proc. R. Soc. London Ser. A 340, 519 (1974).
[CrossRef]

Geldof, P. A.

P. A. Geldof, R. P. H. Rettschnick, G. J. Hoytink, Chem. Phys. Lett. 4, 59 (1969).
[CrossRef]

Gijzeman, O. L. J.

G. S. Beddard, G. R. Fleming, O. L. J. Gijzeman, G. Porter, Proc. R. Soc. London Ser. A 340, 519 (1974).
[CrossRef]

Haarhoff, P. C.

P. C. Haarhoff, Mol. Phys. 7, 101 (1963).
[CrossRef]

Harris, J. M.

J. M. Harris, F. E. Lytle, T. C. McCain, Anal. Chem. 48, 2095 (1976).
[CrossRef]

Harris, M. M.

M. M. Harris, M.S. Thesis (Purdue University, West Lafayette, Ind., 1985).

Hoytink, G. J.

P. A. Geldof, R. P. H. Rettschnick, G. J. Hoytink, Chem. Phys. Lett. 4, 59 (1969).
[CrossRef]

Jortner, J.

A. Nitzan, J. Jortner, P. M. Rentzepis, Proc. R. Soc. London Ser. A 327, 367 (1972).
[CrossRef]

P. Wannier, P. M. Rentzepis, J. Jortner, Chem. Phys. Lett. 10, 102 (1971).
[CrossRef]

Kydd, R. A.

A. Bree, R. A. Kydd, T. N. Misra, V. V. B. Vilkos, Spectrochim. Acta 27A, 2315 (1971).

Langelaar, J.

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 28, 51 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 206 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 552 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 210 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 12, 189 (1971).
[CrossRef]

Lytle, F. E.

J. M. Harris, F. E. Lytle, T. C. McCain, Anal. Chem. 48, 2095 (1976).
[CrossRef]

McCain, T. C.

J. M. Harris, F. E. Lytle, T. C. McCain, Anal. Chem. 48, 2095 (1976).
[CrossRef]

Misra, T. N.

A. Bree, R. A. Kydd, T. N. Misra, V. V. B. Vilkos, Spectrochim. Acta 27A, 2315 (1971).

Nakajima, A.

H. Baba, A. Nakajima, M. Aoi, K. Chihara, J. Chem. Phys. 55, 2433 (1971).
[CrossRef]

A. Nakajima, H. Baba, Bull. Chem. Soc. Jpn. 43, 967 (1970).
[CrossRef]

Nitzan, A.

A. Nitzan, J. Jortner, P. M. Rentzepis, Proc. R. Soc. London Ser. A 327, 367 (1972).
[CrossRef]

Porter, G.

G. S. Beddard, G. R. Fleming, O. L. J. Gijzeman, G. Porter, Proc. R. Soc. London Ser. A 340, 519 (1974).
[CrossRef]

Rentzepis, P. M.

A. Nitzan, J. Jortner, P. M. Rentzepis, Proc. R. Soc. London Ser. A 327, 367 (1972).
[CrossRef]

P. Wannier, P. M. Rentzepis, J. Jortner, Chem. Phys. Lett. 10, 102 (1971).
[CrossRef]

Rettschnick, R. P. H.

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 28, 51 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 206 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 210 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 552 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 12, 189 (1971).
[CrossRef]

P. A. Geldof, R. P. H. Rettschnick, G. J. Hoytink, Chem. Phys. Lett. 4, 59 (1969).
[CrossRef]

Steinfeld, J. I.

D. S. Coe, J. I. Steinfeld, Chem. Phys. Lett. 76, 485 (1980).
[CrossRef]

Van Voorst, J. D. W.

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 552 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 210 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 206 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 28, 51 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 12, 189 (1971).
[CrossRef]

Vilkos, V. V. B.

A. Bree, R. A. Kydd, T. N. Misra, V. V. B. Vilkos, Spectrochim. Acta 27A, 2315 (1971).

Wannier, P.

P. Wannier, P. M. Rentzepis, J. Jortner, Chem. Phys. Lett. 10, 102 (1971).
[CrossRef]

Werkhoven, C. J.

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 210 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 552 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 28, 51 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 206 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 12, 189 (1971).
[CrossRef]

Anal. Chem.

J. M. Harris, F. E. Lytle, T. C. McCain, Anal. Chem. 48, 2095 (1976).
[CrossRef]

Bull. Chem. Soc. Jpn.

A. Nakajima, H. Baba, Bull. Chem. Soc. Jpn. 43, 967 (1970).
[CrossRef]

Chem. Phys. Lett.

P. A. Geldof, R. P. H. Rettschnick, G. J. Hoytink, Chem. Phys. Lett. 4, 59 (1969).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 206 (1974).
[CrossRef]

D. S. Coe, J. I. Steinfeld, Chem. Phys. Lett. 76, 485 (1980).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 12, 189 (1971).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 210 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 27, 552 (1974).
[CrossRef]

T. Deinum, C. J. Werkhoven, J. Langelaar, R. P. H. Rettschnick, J. D. W. Van Voorst, Chem. Phys. Lett. 28, 51 (1974).
[CrossRef]

P. Wannier, P. M. Rentzepis, J. Jortner, Chem. Phys. Lett. 10, 102 (1971).
[CrossRef]

J. Chem. Phys.

H. Baba, A. Nakajima, M. Aoi, K. Chihara, J. Chem. Phys. 55, 2433 (1971).
[CrossRef]

Mol. Phys.

P. C. Haarhoff, Mol. Phys. 7, 101 (1963).
[CrossRef]

Proc. R. Soc. London Ser. A

G. S. Beddard, G. R. Fleming, O. L. J. Gijzeman, G. Porter, Proc. R. Soc. London Ser. A 340, 519 (1974).
[CrossRef]

A. Nitzan, J. Jortner, P. M. Rentzepis, Proc. R. Soc. London Ser. A 327, 367 (1972).
[CrossRef]

Spectrochim. Acta

A. Bree, R. A. Kydd, T. N. Misra, V. V. B. Vilkos, Spectrochim. Acta 27A, 2315 (1971).

Other

M. M. Harris, M.S. Thesis (Purdue University, West Lafayette, Ind., 1985).

J. B. Birks, ed., Organic Molecular Photophysics (Wiley, New York, 1973), Vol. 1, Chap. 2.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

Experimental apparatus.

Fig. 2
Fig. 2

Temperature dependence of pyrene emission spectra. Spectra taken at three positions in C2H4/O2 flame at ϕ = 1.7 corresponding to temperatures of 1300, 1800, and 2000 K.

Fig. 3
Fig. 3

S2/S1 fluorescence as a function of height above the burner compared with flame temperatures (solid line) deter. mined by thermocouples and sodium D-line reversal for C2H4/O2 flame at ϕ = 1.7.

Fig. 4
Fig. 4

Temperature dependence of pyrene S2/S1 emission ratio for C2H4/O2 flames at 80 Torr.

Metrics