Diagnostic

激光燃烧诊断技术通过测量激光与燃烧场中物质的吸收、发射、散射相互作用，可以得到原位定量的火焰温度、组分浓度和流场密度、压力、速度等信息，具有极高的时空分辨率、灵敏度与选择性，是最主要的非接触燃烧实验方法。 常见的激光与燃烧场介质相互作用包括激光吸收光谱（红外波段TDLAS）、自发光、平面激光诱导荧光（PLIF）、米散射（PIV）、瑞利散射（Rayleigh）、拉曼散射（Raman）、和多普勒效应等过程，这几种测试方法各有优缺点、互为补充，总的发展趋势是从线平均测量到场分辨测量，从低频稳态测量到高频动态测量。

激光燃烧诊断的核心设备是激光光源。 采用激光的测量方法具有极高的空间、时间和光子频率的精度。 通过在不同波段扫描激光波长得到光谱，激光测量的能量精度，可以精确测量物质的能级结构。 激光的相干性，使其可以在空间上精确控制。 而在时间上，纳秒、皮秒、飞秒、甚至阿秒激光脉冲可以用于测量湍流、激波、分子内部原子核与电子的运动。

“一代激光器,一代测试方法”。

近年来，使用超短脉冲激光、高频脉冲串激光、高功率光纤激光等先进激光的新一代燃烧流场测试技术迅速发展，其特点为高重复频率、高脉冲能量、高可靠性。先进燃烧诊断方法逐渐从实验室基础研究方法，发展为可以用于复杂恶劣环境的发动机实验台实用测试工具，成为世界各航天强国工程应用的主要方法和关注热点。

光测诊断方法的优点是对火焰无干扰¹。 火焰中的分子或者颗粒作为“探针”，通过考察分子和光（通常是激光）的相互作用，获得难以测量的流体（特别是反应流体）的温度、压力、速度、浓度等信息。 用非接触方法测量反应流体，不会影响要测的流体，也不会烧坏探针。

从激光与物质的相互作用区分，可以分为吸收（TDLAS）、吸收发射(LIF)、散射(Rayleigh Raman)三大类。 更多简介，请看笔者写的一个光谱诊断方法的简介文件。 光谱诊断方法简介

从测量方法分，光测方法主要分为两类：

一、测光谱。这里包括吸收光谱、荧光、散射等光谱。光谱方法的优点是得到分子本身的信息多，可以得到定量的信息。 二、成像拍照。包括PIV PLIF Rayleigh Raman等成像。成像方法可以提供较高的空间分辨率，采用恰当的数据处理方法，目标是直接通过图像能够准确地区分不同组分，并精确地测量温度、不同组分的浓度。

下面是常用的几种激光诊断方法的示意图。

从测量得到的信息区分：