3.1 引言

應用光學診斷技術的目的，就是通過光學測量的手段來解釋物理化學現象。在本書的研究領域，就是通過光學技術的手段來解釋柴油機燃燒室中的噴霧燃燒現象。相對于傳統的探針式測量方法，光學診斷技術擁有很多優勢。比如，光學技術對噴霧燃燒過程沒有直接接觸，因此不會對原燃燒過程產生影響。光學診斷一般具有比較好的時間分辨率、空間分辨率，對光譜范圍具有一定的敏感性，當然，這具體取決于所應用的實驗設備和光學設備布置。光學診斷技術相對探針技術發展迅速，新的相機、激光技術的發展往往都會伴隨很多新的診斷技術的產生。有時候，這些技術可以對噴霧燃燒過程進行定量測試，測試結果可以用來解釋燃燒過程中的物理化學現象，進而推動數值模型的發展。

然而，光學診斷技術也有自身的局限性。首先，實驗設備必須設置有光學窗口，這就會導致出現一些真實環境下不會出現的問題。比如說，光學發動機由于加長連桿和改裝透明燃燒室等，使得可靠性低了很多，運行負荷范圍變窄，運轉速度也遠低于真實發動機。此外，光學診斷設備或者技術往往需要較高的資金成本和時間成本。高速數碼相機、激光器、光學發動機等一般價格比較昂貴。另外，需要專業技術人員花費大量時間進行試驗平臺搭建和試驗數據的處理分析。再有，很多時候，這些光學技術平臺都是針對特定的測試目標而量身定制的，很少達到工業化生產的程度，很少有技術設備具備普遍適用性。