大气中超细颗粒物(PM2.5)的产生途径主要包括直接排入大气中的一次粒子,以及大气中的气态前驱物通过光化学作用转化生成的二次粒子。其主要来源分为自然源(土壤、风沙、灰尘等)以及人为源(电厂、机动车尾气排放等)。PM2.5富集各种重金属元素和多环芳香烃等有机污染物,不但可引发呼吸系统疾病、肺功能下降和癌症等人体健康负效应,而且能造成温室效应增强、臭氧层破坏等一系列环境问题。为了限制PM2.5的排放,我国2016年开始实施PM2.5排放标准：要求年平均排放量小于35μg/m3,24小时平均排放量小于75μg/m3。本论文的主旨在于通过激光测量方法,开展高温环境下复杂介质中超细含碳颗粒物的浓度以及粒径的快速检测研究,为进一步研究燃烧机理、燃烧优化运行以及固体颗粒污染物排放控制等提供科学依据。主要通过搭建实验光路系统,开展激光诱导辐射检测不同燃烧介质中含碳超细颗粒物的浓度以及粒径的实验研究。采用单波长消光法以及透射电镜对丙烷燃烧产生碳烟颗粒的浓度和粒径进行了标定。采用双波长消光法对不同流量氢气燃煤火焰中符合瑞利散射条件的纳米级颗粒体积浓度进行了验证。首先,以丙烷湍流火焰中碳烟的激光诱导辐射信号为研究对象,分析激光信号通道与待测信号通道两种不同触发源对信号检测的影响,得出不同触发源的适用范围。接着,采用双色激光诱导辐射法研究丙烷火焰中碳烟颗粒的激光诱导辐射信号,得出丙烷扩散火焰不同高度产生的碳烟颗粒体积浓度,并采用消光法对其结果进行了验证。对于丙烷燃烧产生碳烟颗粒粒径的检测,采用高能脉冲激光照射丙烷湍流火焰,对受热碳烟微粒激光诱导辐射光谱时域信号采用时间分段平均降低噪声最小拟合的方法,确定在湍流火焰中随火焰高度变化时,碳烟粒径的分布情况,并用透射电镜验证了测量结果。最后,对于燃煤氢气火焰中不同尺度含碳粒子相对含量以及粒径的测量,采用高能脉冲激光束照射火焰中的碳粒子,提出多段式指数函数拟合不同尺度受热粒子激光诱导辐射光谱时域混合信号的方法,同时结合Kn数判断受热粒子所处的流动区域,确定燃煤氢气火焰中不同尺度含碳粒子的粒径随激光能量密度以及火焰高度的变化；并计算得出不同尺度含碳粒子的Ai系数随火焰高度以及氢气流量的变化。采用双波长消光法验证了不同流量氢气燃煤火焰中符合瑞利散射条件的纳米级颗粒体积浓度的分布。