固体推进剂的燃烧火焰温度分布对于研究推进剂燃烧反应机理有着极其重要的意义。目前光学诊断由于其相应快、精度高,属于非接触式测量手段,在研究中得到越来越多的应用,这里要介绍的就是本文中建立的一套光学诊断系统,它由高压燃烧室、旋镜扫描仪、旋镜控制器、小型光栅摄谱仪、光电转换装置,微弱信号放大器以及数据采集系统组成。该诊断系统本身噪声小,能对微弱信号进行测量,对动态参数也有着较好的响应,具有灵敏度高、响应快的特点,已经通过了专家组的鉴定。利用建立的光学诊断系统对SQ-2推进剂以及丁羟推进剂的燃烧火焰的轴线上的温度分布进行了研究。由于固体推进剂燃烧区内发生的化学反应非常复杂,直接测量火焰区内的粒子(原子、离子以及分子等)数密度比较困难,因此选用相对强度法来进行计算。通常选取谱线要遵循谱线参数齐全以及附近没有其它相邻谱线的原则,但对于固体推进剂火焰光谱,有时很难找到合适的孤立谱线。针对这种情况,本文提出用多条谱线代替一条谱线来测量的思路,改进了常用的相对强度法方式,也就是说,使用密集的多条谱线的总强度与另一条谱线强度的比值来计算火焰温度。在测量中使用的三条氮离子谱线的波长分别为: 624.241 nm, 701.398 nm和701.473 nm。其中两条谱线的波长差只有0.1纳米,很难利用仪器进行分辩,通常情况下是没有办法利用这两条谱线来测温的。但根据上面的思路提出三条谱线的相对强度法,成功地测量了SQ-2推进剂和丁羟推进剂的火焰温度分布,多次测量的相对均方根误差为5%。并将SQ-2推进剂的结果和热电偶以及化学平衡计算的结果进行了比较,结果表明谱线法测量不但有很好的精度,而且能在一些热电偶无法测量的情况下得到好的结果。