固体推进剂是火箭发射过程中的重要组成部分,因此,高效燃烧的固体推进剂研究具有重要的理论和实用价值。目前,固体推进剂的研究主要集中在材料的合成、性能测试、燃烧过程的诊断等方面。而非常重要的、对上述其他研究具有指导意义的燃烧过程中燃气组分、温度、充分燃烧条件等方面的内容,尚在探索,有待进一步的深入。这正是本论文努力探究的方向。本论文明晰了分子光谱学的基本概念和原理,深入讨论了甲烷/氧气预混火焰和双基固体推进剂的燃烧特性。同时,调研分析了多种激光光谱诊断技术在固体推进剂燃烧方面的应用现状和前景,并选取LIF光谱技术对酒精灯、甲烷/氧气预混气体、固体推进剂三种燃烧介质进行研究。定量测量和细致研究燃烧过程中OH自由基的空间分布,比较分析了不同氧气(氧化剂)比例对荧光强度的影响,并诊断了不同型号固体推进剂火焰的充分燃烧位置和强度。该项研究成果有助于对固体推进剂火焰充分燃烧过程的了解,对固体推进剂材料的合成具有一定的指导意义。本论文分五个部分,具体内容如下:第一部分:给出固体推进剂和激光诊断技术发展的背景与意义,同时阐述了二者之间紧密地发展联系。第二部分:燃烧与光谱学基本原理介绍,为深入实验打下良好理论基础。第三部分:详细介绍了多种激光燃烧诊断技术的原理和应用价值,既作为该领域的总括性报告,又是未来实验室深入工作的思考探究。作为我们实验重点,更加细致的介绍了激光诱导荧光法(LIF)在测量固体推进剂燃烧方面的价值和理论知识,为下面的实验做好充足准备。第四部分:介绍了实验系统的基本组成,对各部分的作用及特点做出认真描述。第五部分:分别以酒精灯、甲烷/氧气预混气体、固体推进剂为燃烧介质,测量燃烧过程中所产生的OH基的空间分布与强度,对固体推进剂的充分燃烧过程进行分析。