激光粒度儀的原理：
激光法：
激光粒度儀作為一種新型的粒度測(cè)試儀器，已經(jīng)在粉體加工、應(yīng)用與研究領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。它的特點(diǎn)是測(cè)試速度快、測(cè)試范圍寬、重復(fù)性和真實(shí)性好、操作簡(jiǎn)便等等。
激光法的粒度測(cè)試原理：
激光粒度儀是根據(jù)顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測(cè)試粒度分布的。由于激光具有很好的單色性和極強(qiáng)的方向性，所以一束平行的激光在沒(méi)有阻礙的無(wú)限空間中將會(huì)照射到無(wú)限遠(yuǎn)的地方，并且在傳播過(guò)程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。
當(dāng)光束遇到顆粒阻擋時(shí)，一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象，如圖8。散射光的傳播方向?qū)⑴c主光束的傳播方向形成一個(gè)夾角θ。散射理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都告訴我們，散射角θ的大小與顆粒的大小有關(guān)，顆粒越大，產(chǎn)生的散射光的θ角就越小;顆粒越小，產(chǎn)生的散射光的θ角就越大。在圖8中，散射光I1是由較大顆粒引起的;散射光I2是由較小顆粒引起的。進(jìn)一步研究表明，散射光的強(qiáng)度代表該粒徑顆粒的數(shù)量。這樣，在不同的角度上測(cè)量散射光的強(qiáng)度，就可以得到樣品的粒度分布了。
激光粒度儀的應(yīng)用領(lǐng)域：
建材、化工、冶金、能源、食品、電子、地質(zhì)、軍工、航空航天、機(jī)械、高校、實(shí)驗(yàn)室，研究機(jī)構(gòu)等
所謂激光粒度儀是專指通過(guò)顆粒的衍射或散射光的空間分布（散射譜）來(lái)分析顆粒大小的儀器。根據(jù)激光散射原理，顆粒大小不同，散射光能量隨散射角度的分布也不同，此種分布稱為散射譜。激光粒度儀就是通過(guò)檢測(cè)顆粒群的散射譜反演顆粒大小及其分布的。
1、為什麼散射/衍射激光粒度儀必須采用激光作光源
激光粒度儀是通過(guò)檢測(cè)顆粒的散射譜來(lái)分析顆粒大小與分布的，因此能否獲得清晰的散射譜至關(guān)重要，激光是一種準(zhǔn)直性，單色性良好的光源，只有采用激光才能在散射/衍射粒度儀器中得到清晰的散射譜分布。用多種波長(zhǎng)混合的光源不可能獲得清晰的散射譜，只能獲得多種散射譜的疊加，因此不能用于粒度儀。
在多種激光器中半導(dǎo)體激光與氣體激光相比，氣體光源波長(zhǎng)短，線寬窄，單色性好，穩(wěn)定性遠(yuǎn)優(yōu)于半導(dǎo)體光源。因此微納與大多數(shù)專業(yè)公司選用了氣體激光器作為測(cè)量光源。
2、激光粒度儀與其他方法相比有什么優(yōu)勢(shì)？
激光粒度儀的光路實(shí)際是一個(gè)二維傅立葉變換器，因此具有傅立葉變換的許多特點(diǎn)：1、所有顆粒的散射信息是以光速并行傳輸?shù)竭_(dá)光電探測(cè)器的，因此速度快無(wú)與倫比；2、探測(cè)器可以做的非常窄大約幾個(gè)微米，因此分辨率非常高；3、測(cè)試過(guò)程顆粒散射不會(huì)受到人為因素的干擾，因此測(cè)試重復(fù)性超群；4、根據(jù)傅立葉變換的平移不變性，顆粒在樣品池中的運(yùn)動(dòng)速度不會(huì)影響頻譜分布，因此適用于動(dòng)態(tài)顆粒的測(cè)試，這是其他粒度測(cè)試方法所無(wú)法比擬的，這成為了顆粒在線測(cè)試?yán)碚撘罁?jù)。
3、激光粒度儀測(cè)量下限是多少？
激光粒度儀測(cè)量粒度的原理是MIE散射理論。MIE散射理論用數(shù)學(xué)語(yǔ)言精確描述了折射率為n、吸收率為m的特定物質(zhì)的，粒徑為d球型顆粒，在波長(zhǎng)為λ單色光照射下，散射光強(qiáng)度隨散射角θ變化的空間分布函數(shù)，此函數(shù)也稱為散射譜。根據(jù)MIE散射理論可以看出顆粒越大，前向散射越強(qiáng)而后向散射越弱；隨著顆粒粒徑的減小，前向散射迅速減弱而后向散射逐漸增強(qiáng)。激光粒度儀正是通過(guò)設(shè)置在不同散射角度的光電探測(cè)器陣列，測(cè)試顆粒的散射譜，由此確定顆粒粒徑的大小。這種散射譜對(duì)于特定顆粒在空間具有穩(wěn)定分布的特征，因此稱此種原理的儀器為靜態(tài)激光粒度儀。
但是當(dāng)顆粒粒徑小到一定的程度dm，與另一種更小顆粒dm-δ相比，如果二種顆粒的散射譜非常相似，以至不能被光電探測(cè)器陣列所分辨，就認(rèn)為達(dá)到了激光粒度儀的測(cè)量極限，此粒徑dm就是激光粒度儀的測(cè)量下限。
此極限還與激光波長(zhǎng)有關(guān)，研究表明紅光635nm波長(zhǎng)的激光測(cè)量極限為50納米，而藍(lán)光405nm波長(zhǎng)的激光測(cè)量理論極限為20nm。
理論上，靜態(tài)激光粒度儀欲分辨納米級(jí)的顆粒至少需要二個(gè)條件：
1、具有測(cè)量后向散射的光電探測(cè)器陣列
2、需要用波長(zhǎng)更短的激光器。在可見(jiàn)光的范圍內(nèi)，20nm是靜態(tài)激光粒度儀的理論測(cè)量下限。
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