随着社会文明和科学技术的快速发展,人类开始进行大规模的物质生产活动,生产活动所产生的大量工业垃圾和生活垃圾,造成了严重的生态环境污染,其中非常值得关注的就是大气污染。目前我国大气污染问题尤为严重,尤其是北方各大城市出现的雾霾、PM2.5值偏高等现象已经为人们敲响了警钟。大气污染主要来源于工业废气、生活燃煤、汽车尾气等。其中以一氧化氮为主的氮氧化合物是主要的气体状态污染物之一。为了了解汽车尾气和煤炭燃烧产生的NO气体时空分布特性,进一步改善控制氮氧化合物排放的燃烧设备,本文将应用平面激光诱导荧光(Planar Laser-Induced fluorescence,简称PLIF)方法研究甲烷/空气预混火焰尾焰中一氧化氮分子的时间和空间分布特性。PLIF测量方法主要是将激光整形成片状光束,将粒子激发到高能态,通过测量从高能态跃迁到低能态的荧光来获取某个截面的信息,通过改变激发位置,即可获取流场任意空间位置的荧光信息。NO-PLIF(Planar Laser-Induced fluorescence of Nitric Oxide,简称NO-PLIF)测量方法就是利用PLIF技术获取流场中NO分子任意时间、空间位置的荧光信息。本文首先研究了NO分子跃迁能级系统的理论公式,确定了NO-PLIF信号强度与入射激光能量、NO分子数密度等变量和荧光辐射效率、探测系统常量的关系;同时应用LIFBASE仿真软件对NO分子X2∏→A2∑(0,0)跃迁能级的吸收系数进行仿真,确定选择NO分子激发波长的范围,校正激光器波长的偏移量在1.9~4.2pm范围内,选出了NO分子跃迁分支为Q1(12)+Q12(20)+Q2(20)(226.033nm),选出了激光器波长为226.029nm;根据棱镜分光原理对入射激光能量进行定标,实现了激光能量的实时检测;实验时首先令入射激光能量在0.1~1.1m J范围内变化,验证了NO-PLIF信号强度随着入射激光能量的增加而增加,证明此时激光能量较弱,PLIF信号强度未饱和,满足实验条件;其次通过控制变量法选出ICCD相机最佳延时为133ns,最佳门宽为20ns,最佳累计次数为20次;最后,在满足NO-PLIF技术的最佳实验条件下,改变预混气体当量比0.7~1.3,实验结果表明NO-PLIF信号强度随着当量比的增加而增加,平行于燃烧器表面方向的NO分布较均匀,同时应用罗丹明染料对激发激光能量的纵向分布进行修正,修正后不同当量比下NO-PLIF信号强度随着高度的增加有微弱的下降趋势,说明此时NO浓度随着高度的增加而减少。