激光粒度分布儀是一種基于光散射原理的高精度顆粒分析儀器，通過測量顆粒對激光的散射特性，反推顆粒的粒徑分布，廣泛應用于材料科學、制藥、化工、環(huán)境監(jiān)測、食品加工等領域。其核心優(yōu)勢在于非接觸式測量、寬檢測范圍（0.01μm-3000μm）、快速分析（數(shù)秒至數(shù)分鐘）及高重復性，是顆粒表征的關鍵工具。

　　激光粒度分布儀的工作原理基于米氏散射理論（Mie Theory）和夫瑯禾費衍射理論（Fraunhofer Diffraction）。當激光束照射樣品時，顆粒會散射光線，散射光的角度和強度與顆粒大小直接相關：小顆粒散射光角度大、強度弱，大顆粒則角度小、強度強。通過多級光電探測器捕獲不同角度的散射信號，結合數(shù)學模型（如非負最小二乘法反演算法），可反推出顆粒群的粒徑分布，輸出D10、D50、D90等典型粒徑值及Span值（分布寬度指標）。

　　激光粒度分布儀的結構特點：

　　1、光學系統(tǒng)

　　核心組件：光學系統(tǒng)由發(fā)射、接收和測量窗口三部分組成。發(fā)射部分采用半導體激光發(fā)生器（如波長635nm、功率3mW的激光器），提供單色平行光作為照明光源，具有光參數(shù)穩(wěn)定、效率高、壽命長（可達25000小時以上）等優(yōu)點。

　　設計優(yōu)勢：采用反傅里葉光學變換設計，使更多光束能夠通過測量池，確保小顆粒產(chǎn)生的散射光也能被完q捕捉。部分儀器還配備傅里葉透鏡組，進一步優(yōu)化光路設計。

　　2、探測器陣列

　　高靈敏度設計：探測器采用斜向放置的測量池和大角度多方位檢測器排布，測量角度范圍廣泛（如0.011°-170.02°）。部分儀器配備71個主向光電池（最大探測角度21.5°）和9個側向/后向光電池（最大探測角度135°），非均勻交叉排列的側向及后向光電接收器設計有效提高了儀器的分辨率。

　　多級探測：通過環(huán)形陣列的多級探測器捕獲不同角度的散射信號，結合米氏散射理論或夫瑯禾費衍射理論，反演顆粒群的整體粒徑分布。

　　3、光路一體化設計

　　結構穩(wěn)定性：采用獨特的光路一體化結構，使光路更加穩(wěn)定，長期使用無需調(diào)整。這種設計結合先進的機械設計與加工工藝，使儀器結構更緊湊合理，流線型設計美觀大方，便于使用與維護。

　　抗干擾能力：有效的屏蔽與抗干擾技術確保儀器的電氣性能穩(wěn)定，減少外界因素對測量結果的影響。

　　4、分散系統(tǒng)

　　濕法分散：采用高功率離心泵代替攪拌槳分散，配合高功率超聲波輔助分散，能夠添加分散劑加強分散效果。機械攪拌使樣品均勻散開，超聲高頻震蕩使團聚的顆粒充分分散，電磁循環(huán)泵使大小顆粒在整個循環(huán)系統(tǒng)中均勻分布，從根本上保證了寬分布樣品測試的準確重復。

　　干法分散：采用壓縮空氣吹散、負壓吸入、螺旋分散、振動進樣器給樣等方式，適用于不能接觸液體的樣品測試。

　　干濕一體：結合濕法和干法分散系統(tǒng)的優(yōu)點，能夠處理更多類型的樣品。

　　5、軟件與硬件協(xié)同

　　智能分析系統(tǒng)：系統(tǒng)搭載Windows操作軟件，支持粒度分布曲線、直方圖及典型粒徑值報告的生成。采用先進的H.Golub分布反演算法和全Mie散射理論，結合獨特的儀器硬件設計，使測試數(shù)據(jù)更加精確、快捷。

　　自動化操作：部分儀器具備自動對中、自動校正功能，無需換鏡頭即可完成測試，提高了儀器使用效率和壽命。

　　6、模塊化與標準化設計

　　模塊化結構：儀器分為主機和分散器兩部分，部分整體式結構的儀器將分散系統(tǒng)和測試系統(tǒng)整合為一體，協(xié)同操作，提高了測試效率。

　　標準化接口：配備標準RS-232串行接口，可在Windows所有版本的操作系統(tǒng)下運行，便于數(shù)據(jù)傳輸和處理。