激光粒度分析儀作為現(xiàn)代顆粒分析領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備，其工作原理基于光散射與衍射現(xiàn)象，通過精密的光學(xué)系統(tǒng)和數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)對顆粒粒徑分布的快速精準(zhǔn)測量。

激光粒度分析儀的核心在于激光散射理論。當(dāng)單色性*佳的激光束照射到樣品中的顆粒時，顆粒會對激光產(chǎn)生散射效應(yīng)。米氏散射理論指出，散射光的傳播方向與主光束形成夾角θ，且θ角大小與顆粒直徑成反比——顆粒越大，散射角越小；顆粒越小，散射角越大。同時，散射光的強度分布與對應(yīng)粒徑顆粒的數(shù)量密切相關(guān)。基于這一原理，儀器通過在光路中設(shè)置傅里葉透鏡，將不同角度的散射光匯聚到后焦平面的多元光電探測器陣列上。探測器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，傳輸至計算機進行數(shù)字化處理。

在信號處理環(huán)節(jié)，儀器采用復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法對原始光強數(shù)據(jù)進行反演計算。結(jié)合米氏散射理論或夫瑯禾費衍射模型，通過非負最小二乘法等優(yōu)化算法，將光強分布數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為顆粒的體積或數(shù)量加權(quán)分布，最終得到粒度分布曲線及D10、D50、D90等關(guān)鍵參數(shù)。這一過程需要精確設(shè)定顆粒與介質(zhì)的折射率，因為折射率誤差會導(dǎo)致計算偏差，直接影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

為確保測試結(jié)果的可靠性，激光粒度分析儀在樣品制備階段采用濕法或干法分散技術(shù)。濕法分散通過機械攪拌、超聲高頻震蕩和電磁循環(huán)泵的協(xié)同作用，使顆粒在分散介質(zhì)中均勻分布，避免團聚現(xiàn)象；干法分散則通過氣流實現(xiàn)顆粒的單層分散。儀器操作簡便快捷，測試過程僅需數(shù)秒至數(shù)分鐘，且支持多次采樣以濾除噪聲干擾，顯著提升測試重復(fù)性。

激光粒度分析儀憑借其高精度、寬測量范圍和自動化程度，廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、礦物分析、粉末冶金、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，為顆粒物質(zhì)的制造、加工和研究提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。隨著技術(shù)的不斷進步，其在納米級顆粒測量和多模型聯(lián)合反演方面的能力將持續(xù)拓展，推動更多行業(yè)實現(xiàn)質(zhì)量控制的智能化升級。