激光粒度分布儀是一種基于激光散射原理的高精度顆粒分析儀器，用于快速、無(wú)損地測(cè)定固體粉末、乳液、懸浮液等樣品中顆粒的粒徑大小及其分布情況。廣泛應(yīng)用于化工、制藥、食品、陶瓷、電池材料、礦業(yè)、納米材料及環(huán)保等領(lǐng)域，是現(xiàn)代科研與工業(yè)生產(chǎn)中質(zhì)量控制和工藝優(yōu)化的關(guān)鍵設(shè)備。其工作原理基于米氏散射（Mie Scattering）或夫瑯禾費(fèi)衍射（Fraunhofer Diffraction）理論：當(dāng)一束激光穿過(guò)被測(cè)顆粒分散體系時(shí)，不同粒徑的顆粒會(huì)產(chǎn)生特定角度和強(qiáng)度的散射光。儀器通過(guò)環(huán)形光電探測(cè)器陣列接收散射光信號(hào)，再由專用軟件反演計(jì)算出顆粒的體積粒徑分布（如D10、D50、D90等），測(cè)量范圍通常覆蓋0.01μm至3000μm，部分高d型號(hào)可擴(kuò)展至納米級(jí)。

　　激光粒度分布儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

　　一、光路系統(tǒng)：穩(wěn)定與高精度的基礎(chǔ)

　　一體化光路設(shè)計(jì)

　　采用反傅立葉光學(xué)變換與光路一體化結(jié)構(gòu)，消除傳統(tǒng)光路中反射棱鏡的干擾，長(zhǎng)期使用無(wú)需調(diào)整。例如，部分儀器通過(guò)透鏡后傅立葉變換結(jié)構(gòu)，使接收角不受鏡頭口徑限制，提升光能捕捉效率。

　　激光光源穩(wěn)定性

　　使用半導(dǎo)體激光器（波長(zhǎng)635nm，功率3mW，壽命超25000小時(shí)），配合恒流限流技術(shù)和灌封工藝，降低功率波動(dòng)對(duì)測(cè)量的影響。部分高d型號(hào)采用He-Ne氣體激光器，單色性、相干性更優(yōu)，但半導(dǎo)體激光器因體積小、壽命長(zhǎng)成為主流。

　　抗干擾與屏蔽技術(shù)

　　光路系統(tǒng)全封閉設(shè)計(jì)，防止灰塵和外界光污染；空間濾波器采用永磁體固定針孔，減少衍射環(huán)干擾，提升光背景純凈度。

　　二、探測(cè)器系統(tǒng)：高分辨率與全角度覆蓋

　　多元探測(cè)器陣列

　　主向探測(cè)器：71個(gè)光電池，最大探測(cè)角21.5°，覆蓋小角度散射光（對(duì)應(yīng)大顆粒）。

　　側(cè)向/后向探測(cè)器：9個(gè)光電池（非均勻交叉排列），最大后向探測(cè)角135°，捕捉大角度散射光（對(duì)應(yīng)小顆粒）。部分型號(hào)采用多環(huán)探測(cè)器，同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)提高角度分辨率。

　　大角散射光接收技術(shù)

　　主探測(cè)器采用對(duì)稱大角扇形設(shè)計(jì)，側(cè)向探測(cè)器依球面呈弧形分布，確保散射光準(zhǔn)確聚焦，提升小顆粒測(cè)試性能（如測(cè)試下限達(dá)0.04μm）。

　　三、分散系統(tǒng)：適應(yīng)多場(chǎng)景需求

　　濕法分散系統(tǒng)

　　機(jī)械攪拌與超聲輔助：通過(guò)攪拌槳和超聲探頭（功率可調(diào)，如30W/50W）破壞團(tuán)聚體，實(shí)現(xiàn)單顆粒分散。

　　循環(huán)泵與流量控制：采用離心泵或蠕動(dòng)泵，流量可達(dá)2.5L/min，確保樣品均勻分布。部分型號(hào)支持自動(dòng)進(jìn)水/排水，減少人為操作誤差。

　　分散介質(zhì)兼容性：支持水、乙醇、有機(jī)溶劑等，滿足不同樣品需求。

　　干法分散系統(tǒng)

　　氣流沖擊分散：通過(guò)壓縮空氣或氮?dú)鈱⒏煞鄞等霚y(cè)量區(qū)，噴嘴產(chǎn)生高速氣流沖擊團(tuán)聚體，實(shí)現(xiàn)無(wú)液分散。

　　壓力與流量控制：分散氣壓可調(diào)（0.1-0.5MPa），適應(yīng)不同粒徑和密度樣品。

　　雙進(jìn)樣系統(tǒng)

　　部分型號(hào)配備微量樣品池（有機(jī)溶劑介質(zhì)）和循環(huán)池（水介質(zhì)），無(wú)需更換硬件即可切換測(cè)試模式，提升操作便捷性。

　　四、軟件與算法：數(shù)據(jù)處理的核心

　　全Mie散射理論模型

　　基于米氏散射理論，結(jié)合H.Golub分布反演算法，覆蓋從亞微米到數(shù)百微米的寬粒徑范圍，支持單分布和混合樣品的高精度計(jì)算。

　　智能操作與數(shù)據(jù)分析

　　自動(dòng)化流程：通過(guò)專用軟件控制攪拌、超聲、循環(huán)、測(cè)量等步驟，支持方法保存與重復(fù)性驗(yàn)證。

　　多格式輸出：生成粒度分布曲線、直方圖、D10/D50/D90等關(guān)鍵參數(shù)，報(bào)告可導(dǎo)出為PDF/Excel格式。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)支持：內(nèi)置200余種材料光學(xué)參數(shù)，支持自定義折射率（實(shí)部與虛部），適應(yīng)特殊樣品測(cè)試。

　　五、機(jī)械與電氣設(shè)計(jì)：耐用性與易維護(hù)性

　　模塊化結(jié)構(gòu)

　　主機(jī)與分散器分離設(shè)計(jì)，便于檢修；關(guān)鍵部件（如激光器、探測(cè)器）采用模塊化封裝，降低維護(hù)成本。

　　環(huán)境適應(yīng)性

　　溫濕度控制：內(nèi)置溫濕度傳感器，避免環(huán)境變化影響光路穩(wěn)定性。

　　防腐蝕與防靜電：針對(duì)鋰電池材料等特殊樣品，可選配防吸附樣品池和耐腐蝕管路。

　　抗震與運(yùn)輸設(shè)計(jì)

　　底座采用槽鋼制作，通過(guò)跌落性能試驗(yàn)，適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。