激光粒度儀由激光器(一般為He-Ne激光器或半導(dǎo)體激光器)發(fā)出的光束。經(jīng)空間濾波器和擴(kuò)束透鏡后，得到了一個(gè)平行單色光束，該光束照射到由分散系統(tǒng)傳輸過來的顆粒樣品后發(fā)生散射現(xiàn)象。研究表明，激光粒度儀散射光的角度和顆粒直徑成反比，散射光強(qiáng)隨角度的增加呈對數(shù)衰減。這些散射光經(jīng)傅立葉透鏡后成像在排列有多環(huán)光電探測器的焦平面上。多環(huán)探測器上的中央探測器用來測定樣品的體積濃度，外圍探測器用來接收散射光的能量并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，而散射光的能量分布與顆粒粒度分布直接相關(guān)。激光粒度儀通過接收和測量散射光的能量分布就可以反演得出顆粒的粒度分布特征。

 

　　激光粒度儀是鈦白粉碳酸鈣等粉末涂料粒度測試的*選擇，使用中首先應(yīng)該考慮的就是動(dòng)態(tài)范圍的問題，這就關(guān)系到同時(shí)測量的zui大粒徑與zui小粒徑的比值問題，激光粒度儀當(dāng)動(dòng)態(tài)范圍越大，使用越方便，測試寬分布樣品的能力越強(qiáng)，而且一個(gè)樣品的測試全過程一般只需兩、三分鐘，速度是非?？斓?，操作也非常方便，對環(huán)境要求也不高。

 

　　激光粒度儀理論分析認(rèn)為，當(dāng)顆粒與波長相比大很多時(shí)，F(xiàn)raunhofer衍射模型本身有較高的性，可看作是Mie散射的一種近似。由于Mie理論計(jì)算復(fù)雜和計(jì)算機(jī)不易執(zhí)行，早期的激光粒度儀一般都工作于Fraunhofer衍射原理，隨著科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)的發(fā)展，儀器制造商先是在亞微米范圍內(nèi)采用Mie理論，后來又在全范圍內(nèi)采用，稱為“全Mie理論”。激光粒度儀原先以為大顆粒的測量可以使用Fraunhofer衍射理論，但是置于光場中的大顆粒除了具有衍射作用外，還有由幾何光學(xué)的反射和折射引起的幾何散射作用，后者就強(qiáng)度而言遠(yuǎn)小于前者，但總的能量不相上下。激光粒度儀用衍射理論計(jì)算光能分布顯然忽視了幾何散射，因而有較大誤差，而Mie散射理論是描述顆粒光散射的嚴(yán)格理論。有關(guān)專家認(rèn)為，對非吸收性顆粒，用Fraunhofer衍射理論分析散射光能時(shí)，將會(huì)“無中生有”地認(rèn)為在儀器的測量下限附近有小顆粒峰(如果儀器可以進(jìn)行多峰分析)。通過Fraunhofer衍射和嚴(yán)格Mie散射的數(shù)值計(jì)算結(jié)果的對比指出，F(xiàn)raunhofer衍射適用的條件為：激光粒度儀測量下限大于3μm，或被測顆粒是吸收型且粒徑大于1μm的。當(dāng)儀器測量下限小于1μm，或者用測量下限小于3μm的儀器去測量遠(yuǎn)大于1μm的顆粒時(shí)，都應(yīng)該采用Mie理論。另外，顆粒的折射率對測量結(jié)果也有較大的影響。對吸收性顆粒而言，F(xiàn)raunhofer衍射結(jié)果同Mie散射結(jié)果基本一致。激光粒度儀而對于非吸收性顆粒，兩者就有一定的偏差。文獻(xiàn)認(rèn)為，當(dāng)顆粒的相對折射率的虛部η<0.03或η>3時(shí)，必須用Mie理論來計(jì)算系數(shù)矩陣。

 

　　激光粒度儀全程采用MIE光散射原理、會(huì)聚光傅立葉變換光路，以及高穩(wěn)定性的He-Ne激光光源與高靈敏度環(huán)式光電探測器保證了測試結(jié)果的重復(fù)性與準(zhǔn)確性。全內(nèi)置的循環(huán)系統(tǒng)配合超聲分散以及機(jī)械攪拌，激光粒度儀*解決了大顆粒在管道中沉積的問題，的軟件無約束自由擬合技術(shù)與強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相結(jié)合，保證了測試的真實(shí)準(zhǔn)確。