3.1 引言

应用光学诊断技术的目的，就是通过光学测量的手段来解释物理化学现象。在本书的研究领域，就是通过光学技术的手段来解释柴油机燃烧室中的喷雾燃烧现象。相对于传统的探针式测量方法，光学诊断技术拥有很多优势。比如，光学技术对喷雾燃烧过程没有直接接触，因此不会对原燃烧过程产生影响。光学诊断一般具有比较好的时间分辨率、空间分辨率，对光谱范围具有一定的敏感性，当然，这具体取决于所应用的实验设备和光学设备布置。光学诊断技术相对探针技术发展迅速，新的相机、激光技术的发展往往都会伴随很多新的诊断技术的产生。有时候，这些技术可以对喷雾燃烧过程进行定量测试，测试结果可以用来解释燃烧过程中的物理化学现象，进而推动数值模型的发展。

然而，光学诊断技术也有自身的局限性。首先，实验设备必须设置有光学窗口，这就会导致出现一些真实环境下不会出现的问题。比如说，光学发动机由于加长连杆和改装透明燃烧室等，使得可靠性低了很多，运行负荷范围变窄，运转速度也远低于真实发动机。此外，光学诊断设备或者技术往往需要较高的资金成本和时间成本。高速数码相机、激光器、光学发动机等一般价格比较昂贵。另外，需要专业技术人员花费大量时间进行试验平台搭建和试验数据的处理分析。再有，很多时候，这些光学技术平台都是针对特定的测试目标而量身定制的，很少达到工业化生产的程度，很少有技术设备具备普遍适用性。