激光粒度分析仪的测量原理

    当光线照射到颗粒上时会发生散射、衍射，其衍射、散射光强度均与粒子的大小有关。观测其光强度，可应用Fraunhofer 衍射理论和Mie 散射理论求得粒子径分布（激光衍射/ 散射法），使用Mie 散射理论进行计算。光入射到球形粒子时可产生三类光：*类，在粒子表面、通过粒子内部、经粒子内表面的反射光；第二类，通过粒子内部而折射出的光；第三类，在表面的衍射光。这些现象与粒子的大小无关，全都可以作为光散射处理。一般地，光散射现象可以用经Maxwell 电磁方程式严密解出的Mie 散射理论说明。但是，实际使用起来过于复杂，为了求得实际的光强度，可根据入射波长λ和粒子半径r 的关系，即：r<λ时，Rayleigh 散射理论；r>λ时，Fraunhofer 衍射理论。在使用上述理论时，应考虑到光的波长和粒子径的关系，在不同的领域使用不同的理论。粒子径大于波长的时候，由Fraunhofer 衍射理论求得的衍射光强度和Mie散射理论求得的散射光强度大体是一致的。因此，可以把Fraunhofer 衍射理论作为Mie 散射理论的近似处理。这时，光散射（衍射）的方向几乎都集中在前方，其强度与粒子径的大小有关，有很大的变化。即表示粒子径固有的光强度谱，解出粒子的光强度分布（散射谱）就可以定出粒子径。当波长和粒子径很接近的时候，不能用Fraunhofer 的近似式来表示散射强度。这时有必要根据Mie 散射理论作进一步讨论。在Mie散射中的散射光强度由入射光波长、粒子径、粒子和介质的相对折射率来确定。为激光粒度分析仪工作原理简图。

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