激光粒度分布仪是基于颗粒对光的散射原理讲解

激光粒度仪的工作原理
激光粒度仪的工作原理基于光散射原理。

当光线通过不均匀介质时，它与介质中的颗粒相互作用，产生吸收、反射、折射、透射和衍射等现象，使光线偏离原先的光路。

激光粒度仪通过测量散射光的强度、能量等信号，然后依据散射原理对这些信息进行计算解读，从而获取颗粒的尺寸信息。

具体来说，激光器发出的激光经过扩束和准直后成为平行光，颗粒在平行光照射下产生散射。

在某一方向下，粒子的散射光能量的大小取决于颗粒的尺寸和形貌。

根据这种原理，可以推导出粒子的粒度及其分布信息。

激光粒度仪的测量方法主要有静态光散射法和动态光散射法。

静态光散射法获取的是一次得到的瞬时信息，而动态光散射法是通过测量光强随时间的变化来实现粒度测量的。

激光粒度仪具有广泛的应用领域，包括实验研究、食品、电子、建材、机械、化工、冶金，甚至一些军工和航空航天工程中也离不开激光粒度仪的应用。

激光粒度仪的工作原理分析激光粒度仪工作原理激光粒度仪是通过测量颗粒群的衍射光谱经计算机处理来分析其颗粒分布的。

它可用来测量各种固态颗粒、雾滴、气泡及任何两相悬浮颗粒状物质的粒度分布、测量运动颗粒群的粒径分布。

激光粒度仪是依据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。

由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以一束平行的激光在没有阻拦的无限空间中将会照射到无限远的地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。

当光束碰到颗粒阻拦时，一部分光将发生散射现象。

散射光的传播方向将与主光荣的传播方向形成一个夹角。

散射理论和结果证明，散射角的大小与颗粒的大小有关，颗粒越大，产生的散射光的角就越小；颗粒越小，产生的散射光的角就越大。

激光粒度仪经典的光路由发射、接受和测量窗口等三部分构成。

发射部分由光源和光束处理器件构成，紧要是为仪器供应单色的平行光作为照明光。

接收器是仪器光学结构的关键。

测量窗口紧要是让被测样品在完全分散的悬浮状态下通过测量区，以便仪器获得样品的粒度信息。

接收器由傅立叶选镜和光电探测器阵列构成。

所谓傅立叶选镜就是针对物方在无限远，像方在后焦面的情况除去像差的选镜。

激光粒度仪的光学结构是一个光学傅立叶变换系统，即系统的察看面为系统的后焦面。

由于焦平面上的光强分布等于物体（不论其放置在透镜前的什么位置）的光振幅分布函数的数学傅立叶变换的模的平方，即物体光振幅分布的频谱。

激光粒度仪将探测器放在透镜的后焦面上，因此相同传播方向的平行光将聚焦在探测器的同一点上。

据测器由多个中心在光轴上的同心圆环构成，每一环是一个独立的探测单元。

这样的探测器又称为环形光电探测器阵列，简称光电探测器阵列。

激光器发出的激光束经聚焦、低通滤波和准直后，变成直径为8～25 mm的平行光。

平行光束照到测量窗口内的颗粒后，发生散射。

散射光经过傅立叶透镜后，同样散射角的光被聚焦到探测器的同一半径上。

一个探测单元输出的光电信号就代表一个角度范围（大小由探测器的内、外半径之差及透镜的焦距决议）内的散射光能量，各单元输出的信号就构成了散射光能的分布。

激光粒径仪原理激光粒径仪是一种常用的粒度分析仪器，主要用于测量颗粒物料的粒径分布。

它通过激光光束对颗粒进行照射，并根据散射光的特性来确定颗粒的粒径大小。

下面将详细介绍激光粒径仪的原理和工作过程。

激光粒径仪的工作原理主要基于散射光的理论。

当激光光束照射到颗粒上时，光束会被颗粒吸收、散射或透过。

其中，散射光是最重要的信号。

根据散射光的强度和角度分布，可以推导出颗粒的粒径分布。

激光粒径仪通常采用激光光源，通过透镜将激光光束聚焦到样品中。

样品中的颗粒会散射出光线，形成一个散射角度范围。

激光粒径仪通过探测器接收散射光，并测量其强度和角度。

根据散射光的强度和角度分布，可以计算出颗粒的粒径信息。

激光粒径仪一般采用两种散射光检测方式，即前向散射和侧向散射。

前向散射是指激光光束照射到颗粒上后，散射光在前方的特定角度内被接收和测量。

而侧向散射是指散射光在样品侧面被接收和测量。

这两种散射光的强度和角度分布可以提供不同的粒径信息，因此常常结合使用来得到更准确的结果。

在实际应用中，为了提高测量的准确性，激光粒径仪通常会采用多角度测量和多次测量的方法。

多角度测量指的是在不同的散射角度范围内进行测量，以获得更多的散射光信息。

多次测量则是指对同一样品进行多次测量，以提高数据的可靠性和重复性。

激光粒径仪不仅可以测量颗粒的粒径分布，还可以提供其他参数，如颗粒形态信息、颗粒浓度等。

这些参数对于颗粒物料的研究和生产具有重要意义。

例如，在材料科学领域，粒径分布和形态信息可以用来研究材料的物理性质和工艺性能。

在环境监测中，颗粒浓度可以用来评估空气质量和污染程度。

总结一下，激光粒径仪是一种通过测量散射光的强度和角度分布来确定颗粒粒径的仪器。

它采用激光光源和探测器，通过聚焦和接收散射光来获取颗粒粒径信息。

激光粒径仪的原理和工作过程相对简单，但在实际应用中需要注意测量的准确性和可靠性。

通过合理选择测量参数和方法，激光粒径仪可以广泛应用于颗粒物料的研究和生产领域。

激光粒度仪原理基于光学散射和多重散射理论。

激光粒度仪的基本构成包括激光发生器、光学系统、样品池、检测器和数据处理系统。

样品在样品池中进行散射，激光束照在样品上，散射光经过光学系统，被接收器接收。

接收器测量颗粒或液滴的散射光强度，并将数据传输到数据处理系统进行处理。

激光粒度仪使用多重散射理论来计算颗粒或液滴的尺寸分布。

多重散射理论指的是光从粒子表面散射后，被其它粒子或者同一粒子的其它部分再次散射。

这种多次散射会导致散射角度、强度的变化，从而提供了粒子的尺寸分布信息。

激光粒度仪还可以进行动态光散射和静态光散射测量。

动态光散射用于测量小尺寸颗粒，其原理是利用布朗运动来获取颗粒的扩散系数，从而计算出颗粒的尺寸分布。

静态光散射用于测量大尺寸颗粒，其原理是利用光学衍射和散射原理，计算出颗粒的尺寸分布。

总之，激光粒度仪利用光学散射和多重散射理论，通过测量颗粒或液滴的散射光强度和散射角度，来计算颗粒或液滴的尺寸分布，广泛应用于化工、制药、食品、冶金、环保等领域中。

一、实验目的1. 了解激光粒度分布测量的原理和方法。

2. 掌握激光粒度分布测量仪器的操作方法。

3. 通过实验，测定粉末样品的粒度分布，并分析实验结果。

二、实验原理激光粒度分布测量是一种基于激光散射原理的颗粒尺寸分析方法。

当激光束照射到颗粒上时，会发生衍射或散射现象。

散射光的强度与颗粒的大小有关，通过测量散射光的强度，可以计算出颗粒的粒度分布。

实验原理如下：1. 激光束照射到颗粒上，颗粒发生散射，产生散射光。

2. 散射光通过光阑，进入光探测器。

3. 光探测器将散射光转化为电信号。

4. 根据电信号，计算出颗粒的粒度分布。

三、实验仪器与材料1. 激光粒度分布测量仪2. 粉末样品3. 精密天平4. 玻璃瓶5. 超声波清洗器6. 实验记录表四、实验步骤1. 样品准备：准确称取一定量的粉末样品，放入玻璃瓶中，用超声波清洗器清洗样品，使样品充分分散。

2. 仪器调试：打开激光粒度分布测量仪，按照说明书进行仪器调试，确保仪器处于正常工作状态。

3. 测量：将分散好的样品放入样品池中，调整样品池的位置，使激光束照射到样品上。

启动测量程序，记录测量数据。

4. 数据处理：将测量数据输入计算机，利用激光粒度分布测量仪自带的软件进行数据处理，得到粒度分布曲线。

五、实验结果与分析1. 实验结果根据实验数据，绘制粒度分布曲线，如下所示：（此处插入实验得到的粒度分布曲线图）2. 结果分析从实验结果可以看出，样品的粒度分布主要集中在d1-d2范围内，其中d1为最小粒度，d2为最大粒度。

在此范围内，粒度分布呈现出较为明显的峰值，说明样品中存在一定量的较大颗粒。

此外，曲线在d3处出现拐点，表明样品中存在少量微小颗粒。

六、实验结论1. 激光粒度分布测量法是一种快速、准确的颗粒尺寸分析方法，适用于粉末样品的粒度分布测定。

2. 通过实验，成功测定了样品的粒度分布，并得到了较为准确的实验结果。

3. 激光粒度分布测量法在实际生产中具有广泛的应用前景，可以为颗粒产品的质量控制和工艺优化提供有力支持。

Dav：含义是样品所有颗粒的平均粒径 S/m：单位重量的颗粒的表面积之和。比表面积的单位为 m2/kg或cm2/g。比表面积与粒度有一定的关系，粒度越细， 比表面积越大，但这种关系并不一定是正比关系。 拟合系数：指颗粒群的中位径与平均粒径的比值，表示颗 粒群的粒径分布与正态分布的偏离程度。
实验要求

粒度分布可以比较完整、详尽地描述一个粉体样品的粒度 大小，但是由于它太详尽，数据量较大，因而不能一目了 然。在大多数实际应用场合，只要确定了样品的平均粒度 和粒度分布范围，样品的粒度情况也就大体确定了。 我们把用来描述平均粒度和粒度分布范围的参数叫做特征 粒径。
四、表示粒度特性的几个关键指标（特征粒径）： 表示粒度特性的几个关键指标（特征粒径）：
图3 激光粒度仪原理示意图
二、注意事项
注意事项 1.使用前，必须详细阅读使用说明书； 1.使用前，必须详细阅读使用说明书； 使用前 2.仪器内部有强电压，严禁非工作人员私自拆卸仪器； 2.仪器内部有强电压，严禁非工作人员私自拆卸仪器； 仪器内部有强电压 3.避免用眼睛直视激光束，以免影响视力； 3.避免用眼睛直视激光束，以免影响视力； 避免用眼睛直视激光束 4.电源电压波动较大的区域应该加稳压电源， 4.电源电压波动较大的区域应该加稳压电源，仪器必须使用三线接地 电源电压波动较大的区域应该加稳压电源 电源插座，仪器接地必须可靠，并经常检查接线端是否接触良好， 电源插座，仪器接地必须可靠，并经常检查接线端是否接触良好，地 线尽可能远离电源线，避免与电源线交叉和缠绕； 线尽可能远离电源线，避免与电源线交叉和缠绕； 5.主机周围不能有强电、磁干扰源，强电、磁干扰源包括：大电感、 5.主机周围不能有强电、磁干扰源，强电、磁干扰源包括：大电感、 主机周围不能有强电 大电容器件（如大电动机） 大电容器件（如大电动机）等；

激光粒度仪测试原理是什么
激光粒度仪测试原理是利用激光光束通过样品后的光散射来确定样品的粒子大小分布。

具体而言，激光通过样品后与样品中的粒子发生作用，会引起光的散射现象。

散射光的强度和角度与粒子的大小相关，大的粒子会引起较强的散射光强度并以较大的角度散射，而小的粒子则引起较弱的散射光强度并以较小的角度散射。

激光粒度仪通过测量散射光的强度和角度，利用散射光的特征来计算并分析样品中粒子的大小分布。

通常，激光粒度仪会使用多个探测器来测量不同角度的散射光，以增加测试的准确性和范围。

根据散射光的特征数据，可以通过适当的算法计算出样品中粒子的粒径分布，并得到粒子的平均粒径、粒度分布曲线等相关信息。

激光粒度仪及其原理介绍激光粒度分析仪仪是根据光的散射原理测量粉颗粒大小的，是一种比较通用的粒度仪。

其特点是测量的动态范围宽、测量速度快、操作方便，尤其适合测量粒度分布范围宽的粉体和液体雾滴。

对粒度均匀的粉体，比如磨料微粉，要慎重选用。

激光粒度仪集成了激光技术、现代光电技术、电子技术、精密机械和计算机技术，具有测量速度快、动态范围大、操作简便、重复性好等优点，现已成为全世界最流行的粒度测试仪器。

激光粒度仪作为一种新型的粒度测试仪器，已经在其它粉体加工与应用领域得到广泛的应用。

它的特点是测试速度快、重复性好、准确性好、操作简便。

对提高产品质量、降低能源消耗有着重要的意义。

激光粒度仪的原理:激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。

由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以在没有阻碍的无限空间中激光将会照射到无穷远的地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。

如图1所示：图1 激光束在无阻碍状态下的传播示意图米氏散射理论表明，当光束遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ，θ角的大小与颗粒的大小有关，颗粒越大，产生的散射光的θ角就越小；颗粒越小，产生的散射光的θ角就越大。

即小角度(θ)的散射光是有大颗粒引起的；大角度(θ1)的散射光是由小颗粒引起的，如图2所示。

进一步研究表明，散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。

这样，测量不同角度上的散射光的强度，就可以得到样品的粒度分布了。

图2 不同粒径的颗粒产生不同角度的散射光为了测量不同角度上的散射光的光强，需要运用光学手段对散射光进行处理。

我们在光束中的适当的位置上放置一个富氏透镜，在该富氏透镜的后焦平面上放置一组多元光电探测器，不同角度的散射光通过富氏透镜照射到多元光电探测器上时，光信号将被转换成电信号并传输到电脑中，通过专用软件对这些信号进行处理，就会准确地得到粒度分布了，如图3所示。

图3 激光粒度仪原理示意图。

激光粒度仪的测试原理及量程简介光是⼀种电磁波，当光束前进过程中遇到颗粒时，将发⽣散射现象，散射光与光束初始传播⽅向形成⼀个夹⾓θ，散射⾓的⼤⼩与颗粒的粒径相关，颗粒越⼤，产⽣的散射光的θ⾓就越⼩；颗粒越⼩，产⽣的散射光的θ⾓就越⼤。

这样，测量不同⾓度上的散射光的强度，就可以得到样品的粒度分布了。

激光粒度分析仪就是利⽤光的散射原理测量粉颗粒⼤⼩的，是⼀种当前粒度测量领域应⽤最⼴泛的的粒度仪。

其特点是测量的动态范围宽、测量速度快、操作⽅便，尤其适合测量粒度分布范围宽的粉体和液体雾滴。

激光粒度仪作为⼀种测试性能优异和适⽤领域极⼴的粒度测试仪器，已经在其它粉体加⼯与应⽤领域得到⼴泛的应⽤。

激光粒度仪测量原理图备注：本⽂所提的激光粒度仪是指基于静态散射光原理的激光粒度仪，请注意与动态散射光原理的纳⽶粒度仪区分开来。

随着粉体技术的发展，对粒度分析仪的性能要求在逐步的提⾼，特别是粒度仪的量程要求越来越宽。

测量下限要求达到⼏百甚⾄⼏⼗个纳⽶，测量上限要求达到⼀千甚⾄⼏千微⽶。

这对新型激光粒度仪设计者提出了极⼤的挑战。

图⼀颗粒越细，散射光的⾓度越⼩，微⼩颗粒的散射光甚⾄在360度范围内都有分布。

为了拓展仪器的测量下限。

需要有⾮常规的光学设计。

（参考图⼀）图⼆⽆论是何种设计的激光粒度仪，都存在⼀个测量窗⼝，样品在窗⼝中充分分散，被激光照射，产⽣散射光。

如上图所⽰，传统测量窗⼝由于机械结构和光学玻璃存在全反射，总是存在⼀个散射光探测盲区。

这个盲区⼤致分布在75-105度、255-285度区域内（参考图⼆）。

图三颗粒越⼩，分布在360度空间范围的散射光光强差越⼩，当颗粒⼩到⼀定极限，光强差将⼩得⼏乎难以被分辨出来。

这时就到了激光粒度仪的测量下限了。

图三是散射光光强⽮量图。

可以看出，当颗粒⼩到⼀定程度，光强⽮量图⽆限接近圆形（颗粒⽆限接近圆⼼），这时的光强差是难以分辨的。

光学设计上的障碍和散射光本⾝的特性决定了常规激光粒度仪的测量下限⼀般在0.2微⽶左右。

综述：激光粒度仪的光学结构张福根(珠海欧美克科技有限公司广东519085，E-mail:*****************)摘要本文收集了国内外各种商品化激光粒度分析仪的典型光学结构，分析了它们的工作原理和性能特点。

其技术特征可概括为：经典傅立叶变换结构、透镜后傅立叶变换结构、双镜头结构、多光束结构、多波长结构、PIDS技术、球面接收技术、双向偏振光补偿技术和梯形窗口技术。

现有的各种激光粒度仪或采用上述技术中的一种，或者是两种甚至三种的组合。

关键词：激光粒度分析仪，光学激光粒度仪从问世到现在已经有近40年的历史。

相对于传统的粒度测量仪器（如沉降仪、筛分、显微镜等），它具有测量速度快、重复性好、动态范围大、操作方便等优点，现在已成为世界上最流行的粒度测量仪器。

目前全世界约有15家企业生产激光粒度仪，国外有近10家，国内有一定规模的约5家。

激光粒度仪本质上是一种光学仪器，其光学结构对仪器性能具有决定性影响。

在近40年里，出现了多种光学结构。

其演变的主要方向是扩展仪器的测量下限。

本文拟对世界上出现过的各种激光粒度仪的光学结构作一梳理和分析，希望对仪器的使用者更好地识别仪器性能，对仪器的研发人员研制性能更优秀的仪器都能有所裨益。

本文所引用的光路图大多来自各仪器制造商公开散发的产品宣传资料。

由于这类资料都不是正式的出版物，不便在文章后的“参考文献”中索引，还请被引用单位（或个人）、审稿人和读者谅解。

审稿人和读者如需查阅被引用资料的详细信息，可以向相应的仪器制造商索取。

1 激光粒度仪原理简介激光粒度仪是利用颗粒对光的散射（衍射）现象测量颗粒大小的，即光在行进过程中遇到颗粒（障碍物）时，会有一部分偏离原来的传播方向；颗粒尺寸越小，偏离量越大；颗粒尺寸越大，偏离量越小（见图1）。

散射现象可用严格的电磁波理论，即Mie散射理论描述。

当颗粒尺寸较大（至少大于2倍波长），并且只考虑小角散射（散射角小于5°）时，散射光场也可用较简单的Fraunhoff衍射理论近似描述。

激光粒度仪及其原理介绍
激光粒度仪的原理主要包括光散射原理和光束探测原理。

在光散射原理中，激光从激光源发出，并通过透镜集中成一束平行光线，然后照射到样品上。

当激光照射到颗粒物上时，光线会散射，其中一部分光线会以散射角度正比于粒子的大小而散射出去，而另一部分光线则会按照原来的方向继续传播。

激光粒度仪采用光束探测原理，通过接收散射光的光强来确定颗粒物的大小。

仪器中配备了一个光敏元件，例如光电二极管，用于接收样品散射的光线。

光电二极管能够将光信号转换为电信号，并测量光强。

通过测量光强的变化，就可以得出颗粒物的大小和粒度分布。

激光粒度仪具有高精度、快速、自动化程度高的特点。

它能够测量从几微米到数毫米的范围内的颗粒物，并且能够提供粒度分布直方图、累积曲线等多种数据形式。

除了测量颗粒物的大小和粒度分布外，激光粒度仪还可以对颗粒物进行形态特征的分析，比如颗粒的圆度、长度等。

总之，激光粒度仪是一种重要的测量仪器，通过激光散射原理和光束探测原理，它能够快速准确地测量颗粒物的大小和粒度分布。

激光粒度仪在材料科学、环境科学、生物医学等领域中具有广泛的应用前景。

激光粒度分析仪原理
激光粒度分析仪是一种利用激光光源对颗粒进行粒度分析的仪器。

它通过测量
颗粒对激光的散射光强来确定颗粒的大小分布。

激光粒度分析仪原理主要包括激光散射原理、光学系统、检测系统和数据处理系统。

首先，激光粒度分析仪利用激光光源对颗粒进行照射，颗粒会对激光产生散射。

根据激光散射原理，颗粒的散射光强与颗粒的大小有关，大颗粒散射光强较小，小颗粒散射光强较大。

因此，通过测量颗粒对激光的散射光强，可以确定颗粒的大小分布。

其次，光学系统是激光粒度分析仪的核心部分，它包括激光发射系统和散射光
接收系统。

激光发射系统利用激光器产生单色激光，然后通过透镜系统使激光聚焦成一束平行光，照射到颗粒上。

散射光接收系统则用于接收颗粒散射的光信号，通过光电探测器将散射光信号转换成电信号。

检测系统是用来测量颗粒散射光强的部分，它包括光电探测器和光电倍增管。

光电探测器将颗粒散射的光信号转换成电信号，然后经过放大器放大，再经过模拟-数字转换器转换成数字信号，最终送入数据处理系统进行处理。

数据处理系统是激光粒度分析仪的智能部分，它主要包括信号处理模块、数据
处理模块和显示输出模块。

信号处理模块用于对颗粒散射光信号进行滤波、放大和模数转换；数据处理模块用于对处理后的数据进行分析和计算，得出颗粒的大小分布；显示输出模块则用于将分析结果以图表或数据形式显示出来，方便用户进行观测和分析。

总的来说，激光粒度分析仪原理是基于激光散射原理，利用光学系统、检测系
统和数据处理系统对颗粒进行粒度分析。

它具有高精度、高灵敏度、快速分析的特点，广泛应用于颗粒物料的粒度分析和质量控制领域。

激光粒度仪的工作原理是怎样的呢激光粒度仪，又称光散射粒度仪，是一种用于粒子粒径测量的仪器。

它利用激光束作为光源，通过测量散射光强度和方向来分析粒子的尺寸分布。

本文将介绍激光粒度仪的工作原理。

原理激光粒度仪工作原理基于光的散射原理。

当光线通过一个粒子时，由于粒子的存在，光线会在多个方向上发生散射。

随着粒子的尺寸增大，散射的光强度也会增加。

如果我们能够测量出不同方向上的散射光强度及其对应的散射角度，那么就能够求出粒子的尺寸分布。

另外，由于每个粒子都是独立存在的，它们在散射光强度上不会相互干扰，因此我们可以通过累加所有粒子在不同角度上的散射光强度，来得到整个样品的散射光强度分布，从而计算出粒径分布。

测量方法激光粒度仪的测量是通过不停地侦测散射光强度来完成的。

在测量前需要先调整仪器的光路和参数，例如激光功率、角度范围和采样流量等。

调整好参数后，样品会从样品池中注入到测量室中，容器中的样品受到激光的照射，激光散射光线与样品粒子发生相互作用，遵从散射原理，散射光线光子的散射角度和散射强度都与样品粒子的尺寸有关。

激光粒度仪通常采用两个硅光电二极管用来侦测样品散射光强度，这些数据通过扫描角度范围进行采样，并转换成计算数据。

最后，激光粒度仪经由电脑软件计算得出样品粒子的尺寸分布数据。

优点激光粒度仪具有高精度、粒度测量范围广、可靠性强、分析速度快等特点。

它是现代化物质科学、生物医学、食品科学、环境科学、地球化学等研究领域中用来研究材料、颗粒物及生物体系中颗粒物尺寸和形态分布的有利工具。

总结本文介绍了激光粒度仪的工作原理，主要依靠光的散射原理测量样品粒子的尺寸分布。

激光粒度仪通过测量不同方向上的散射光强度和其对应的散射角度，计算出颗粒物尺寸分布。

它具有高精度、粒度测量范围广、可靠性强、分析速度快等优点，被广泛应用于物质科学、生物医学、食品科学、环境科学、地球化学等领域中。

原理激光粒度分布仪是基于颗粒对光的散射原理，即光与颗粒之间的互相作用以及颗粒对入射光的散射规律(Mie 散射理论 ) 实现对颗粒的粒度测试。

一般物理中说，光在纯净的透明介质中将沿直线流传，但当介质中存在颗粒、液滴或气泡岁月束将改变本来的流传方向，而向周围散射。

当一束平行光照耀到带小孔的屏幕时，将在小孔的后边产生艾里斑，而艾里斑分布，与小孔的大小亲近相关，孔径大的所生成的艾里斑的第一个亮环凑近中心，孔径小的所生成的艾里斑的第一个亮环远离中心（θ =1.22 λ /d ），这就是有名的小孔衍射理论——夫郎和费衍射理论。

依照巴卑涅原理，光路中的颗粒、液滴或气泡仿佛小孔相同，吻合夫郎和费衍射理论，但夫郎和费衍射理论不过Mie 散射理论在颗粒粒径远远大于入射光波长（ d >>λ）的近似解， Mie 理论则是对处于平均介质中的各向平均同性的单个介质球在单色平行光照耀下的麦可斯韦方程界限条件的严格数学解。

跟着科技的进步，激光粒度仪能否完整采纳Mie 散射理论已成为一种标记。

我公司的激光粒度仪就是完整建立在Mie 散射理论的基础上开发的。

Mie 散射理论严格的光散射电磁场理论利用光的电磁波性质，应用麦克斯韦方程对散射颗粒形成的界限条件求解，可以获得各个光散射物理量，但严格求解受诸多要素的影响很难获得精确的结果。

Mie 散射理论则是对处于平均介质中的各向同性的单个球形颗粒在单色平行光照耀下的麦克斯韦方程界限条件的严格数学解，其结论以下：式中 y 为散射颗粒到观察点之间的距离，I 0为入射光的强度，i1和i2称为强度函数，它与颗粒直径、入射光波长λ、相对折射率m和散射角θ 相关，其定义以下：上式中的，，和分别为：式中和是关于贝塞尔函数和汉克尔函数的函数，P为缔合勒让德函数， d 为颗粒的直径依据上边的公式，我们可以得出激光粒度仪在各个角度下的散射光强是不一样的，光电接受器上任何一个光电池所接遇到的散射光能也所以而有所不一样，将I s积分即可求得米氏散射时任一光电池上所接遇到得光能量为：对实质的粉体，由于其有多种大小不等的颗粒构成，其光能分布为：式中 C 为常数，在归一化数据办理中忽视不计，W i为第 i 中大小的粒径所占粉体整体积的百分含量。

激光粒度仪原理
激光粒度仪是一种用于测量和分析物料颗粒大小分布的仪器。

它基于激光光源和散射原理，通过对物料中的颗粒进行激光散射和检测，来得到颗粒的大小分布信息。

激光粒度仪的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 激光光源发射激光：激光粒度仪使用具有窄频率分布和高单色性的激光光源，如激光二极管或激光器。

这种激光光源可以产生一束非常稳定的激光束。

2. 激光与颗粒相互作用：将物料样品注入到激光束中，激光束与颗粒进行相互作用。

当激光束与颗粒相遇时，光会被散射，散射光的强度和颗粒的大小有关。

3. 散射光信号检测：在激光与颗粒相互作用后，散射光会以不同的角度散射出来，激光粒度仪会使用光学元件，如透镜和光电传感器来收集和检测散射光信号。

散射光信号的幅度和角度分布信息可以反映颗粒的大小和分布。

4. 数据处理和分析：激光粒度仪会将收集到的散射光信号转换为颗粒大小分布的数据。

通过对信号的处理和分析，可以得到颗粒的平均粒径、粒径分布曲线等信息。

同时，激光粒度仪还可以提供一些统计数据，如颗粒的体积分数、表面积等。

总之，激光粒度仪利用激光散射原理来测量物料颗粒大小分布。

通过发射激光、与颗粒的相互作用、检测散射光信号以及进行
数据处理和分析，可以得到颗粒的粒径分布等相关信息。

这种仪器在材料科学、生物医学、环境监测等领域有着广泛的应用。

激光粒度仪的检测原理是怎样的呢激光粒度仪工作原理湿法激光粒度分析仪接受全量程米氏散射理论，充分考虑到被测颗粒和分散介质的折射率等光学性质；依据大小不同的颗粒在各角度上散射光强的变化反演出颗粒群的粒度分布数据。

激光粒度仪检测原理由激光器发出的一束激光，经滤波、扩束、准值后变成一束平行光；在该平行光束没有照射到颗粒的情况下，光束穿过富氏透镜后在焦平面上汇聚形成一个很小很亮的光点——焦点。

当通过某种特定的方式把颗粒均匀地放置到平行光束中时，激光将发生散射现象，一部分光向与光轴成确定的角度向外扩散。

理论与实践都证明，大颗粒引发的散射光的散射角小，颗粒越小，散射光的散射角越大。

这些不同角度的散射光通过富氏透镜后将在焦平面上将形成一系列的光环，由这些光环构成的明暗交替的光斑称为Airy斑。

Airy中包含着丰富的粒度信息，简单地理解就是半径大的光环对应着较小的粒径的颗粒，半径小的光环对应着较大粒径的颗粒；不同半径上光环的光能大小包含该粒径颗粒的含量信息。

这样我们就在焦平面上安装一系列光的电接收器，将这些由不同粒径颗粒散射的光信号转换成电信号；并传输到计算机中，再接受米氏散射理论通过计算机将这些信号进行数学处理，就可以得出粒度分布了。

激光粒度仪湿法测量和干法测量样品准备原则在粒度测试前样品的准备是很紧要的，测量中碰到的多数问题是由样品准备不充分引起的，比如样品结块、溶解、浮在表面或没得到典型样品，结果就会显现错误。

因此要找到有效的方法来确保样品充分准备。

一旦找到了合适的分散技术，那么就要规范程序，以便对两种样品进行比较。

本章紧要供应关于湿法测量和干法测量样品准备的信息。

典型抽样测量提取样品时，要确保使用的样品是有代表性的。

假如是从瓶子或容器中提取的样品，必需保证样品是充分混匀的，假如样品是粉状，大颗粒易浮于容器表面，小颗粒易沉于底部。

大多数样品都会有一些大颗粒，还会有一些小颗粒，但是大多数在两个极端中心，从容器表面提取样品，测量的大多是大颗粒，假如和从容器中心提取的样品来对比测量，结果会明显不同。

激光粒度仪工作原理
激光粒度仪工作原理：
利用颗粒对光的散射现象，根据散射光能的分布推算被测颗粒的粒度分布。

根据现实的各种粒度测量仪器的工作原理，不妨将“粒径”定义如下：当被测颗粒的某种物理特性或物理行为与某一直径的同质球体（或其组合）最相近时，就把该球体的直径（或其组合）作为被测颗粒的等效粒径（或粒度分布）。

该定义包含如下几层含意：
（1）粒度测量实质上是通过把被测颗粒和同一种材料构成的圆球相比较而得出的；
（2）不同原理的仪器选不同的物理特性或物理行为作为比较的参考量，例如：沉降仪选用沉降速度，激光粒度仪选用散射光能分布，筛分法选用颗粒能否通过筛孔等等；
（3）将待测颗粒的某种物理特性或物理行为与同质球体作比较时，有时能找到一个（或一组）在该特性上完全相同的球体（如库尔特计数器），有时则只能找到最相近的球体。

由于理论上可以把“相同”作为“相近”的特例，所以在定义中用“相近”一词，使定义更有一般性；将待测颗粒的某种物理特性或物理行为与同质球体作比较时，有时能找到某一个确定的直径的球与之对应，有时则需一组大小不同的球的组合于之对应，才能最相近。