激光粒度儀是一種根據(jù)光的散射原理來測量粉體顆粒大小的精密儀器,集成了激光技術、現(xiàn)代光電技術、電子技術、精密機械和計算機技術,具有測量速度快、動態(tài)范圍大、操作簡便、重復性好等優(yōu)點,現(xiàn)已成為較流行的粒度測試儀器,尤其適合測量粒度分布范圍寬的粉體和液體霧滴。它是根據(jù)顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測試粒度分布的。由于激光具有很好的單色性和較強的方向性,所以在沒有阻礙的無限空間中激光將會照射到無窮遠的地方,并且在傳播過程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。
米氏散射理論表明,當光束遇到顆粒阻擋時,一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象,散射光的傳播方向將與主光束的傳播方向形成一個夾角θ,θ角的大小與顆粒的大小有關,顆粒越大,產(chǎn)生的散射光的θ角就越??;顆粒越小,產(chǎn)生的散射光的θ角就越大。即小角度(θ)的散射光是有大顆粒引起的;大角度(θ1)的散射光是由小顆粒引起的。進一步研究表明,散射光的強度代表該粒徑顆粒的數(shù)量。這樣,測量不同角度上的散射光的強度,就可以得到樣品的粒度分布了。
為了測量不同角度上的散射光的光強,需要運用光學手段對散射光進行處理。我們在光束中的適當?shù)奈恢蒙戏胖靡粋€富氏透鏡,在該富氏透鏡的后焦平面上放置一組多元光電探測器,不同角度的散射光通過富氏透鏡照射到多元光電探測器上時,光信號將被轉換成電信號并傳輸?shù)诫娔X中,通過微納軟件對這些信號進行處理,就會準確地得到粒度分布。