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、無損地測定固體粉末、乳液、懸浮液等樣品中顆粒的粒徑大小及其分布情況。廣泛應用于化工、制藥、食品、陶瓷、電池材料、礦業、納米材料及環保等領域，是現代科研與工業生產中質量控制和工藝優化的關鍵設備。其工作原理基于米氏散射（Mie Scattering）或夫瑯禾費衍射（Fraunhofer Diffraction）理論：當一束激光穿過被測顆粒分散體系時，不同粒徑的顆粒會產生特定角度和強度的散射光。儀器通過環形光電探測器陣列接收散射光信號，再由專用軟件反演計算出顆粒的體積粒徑分布（如D10、D50、D90等），測量范圍通常覆蓋0.01μm至3000μm，部分高d型號可擴展至納米級。

　　激光粒度分布儀的結構特點：

　　一、光路系統：穩定與高精度的基礎

　　一體化光路設計

　　采用反傅立葉光學變換與光路一體化結構，消除傳統光路中反射棱鏡的干擾，長期使用無需調整。例如，部分儀器通過透鏡后傅立葉變換結構，使接收角不受鏡頭口徑限制，提升光能捕捉效率。

　　激光光源穩定性

　　使用半導體激光器（波長635nm，功率3mW，壽命超25000小時），配合恒流限流技術和灌封工藝，降低功率波動對測量的影響。部分高d型號采用He-Ne氣體激光器，單色性、相干性更優，但半導體激光器因體積小、壽命長成為主流。

　　抗干擾與屏蔽技術

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

　　二、探測器系統：高分辨率與全角度覆蓋

　　多元探測器陣列

　　主向探測器：71個光電池，最大探測角21.5°，覆蓋小角度散射光（對應大顆粒）。

　　側向/后向探測器：9個光電池（非均勻交叉排列），最大后向探測角135°，捕捉大角度散射光（對應小顆粒）。部分型號采用多環探測器，同心圓環結構提高角度分辨率。

　　大角散射光接收技術

　　主探測器采用對稱大角扇形設計，側向探測器依球面呈弧形分布，確保散射光準確聚焦，提升小顆粒測試性能（如測試下限達0.04μm）。

　　三、分散系統：適應多場景需求

　　濕法分散系統

　　機械攪拌與超聲輔助：通過攪拌槳和超聲探頭（功率可調，如30W/50W）破壞團聚體，實現單顆粒分散。

　　循環泵與流量控制：采用離心泵或蠕動泵，流量可達2.5L/min，確保樣品均勻分布。部分型號支持自動進水/排水，減少人為操作誤差。

　　分散介質兼容性：支持水、乙醇、有機溶劑等，滿足不同樣品需求。

　　干法分散系統

　　氣流沖擊分散：通過壓縮空氣或氮氣將干粉吹入測量區，噴嘴產生高速氣流沖擊團聚體，實現無液分散。

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

　　雙進樣系統

　　部分型號配備微量樣品池（有機溶劑介質）和循環池（水介質），無需更換硬件即可切換測試模式，提升操作便捷性。

　　四、軟件與算法：數據處理的核心

　　全Mie散射理論模型

　　基于米氏散射理論，結合H.Golub分布反演算法，覆蓋從亞微米到數百微米的寬粒徑范圍，支持單分布和混合樣品的高精度計算。

　　智能操作與數據分析

　　自動化流程：通過專用軟件控制攪拌、超聲、循環、測量等步驟，支持方法保存與重復性驗證。

　　多格式輸出：生成粒度分布曲線、直方圖、D10/D50/D90等關鍵參數，報告可導出為PDF/Excel格式。

　　數據庫支持：內置200余種材料光學參數，支持自定義折射率（實部與虛部），適應特殊樣品測試。

　　五、機械與電氣設計：耐用性與易維護性

　　模塊化結構

　　主機與分散器分離設計，便于檢修；關鍵部件（如激光器、探測器）采用模塊化封裝，降低維護成本。

　　環境適應性

　　溫濕度控制：內置溫濕度傳感器，避免環境變化影響光路穩定性。

　　防腐蝕與防靜電：針對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。

　　抗震與運輸設計

　　底座采用槽鋼制作，通過跌落性能試驗，適應實驗室和工業現場環境。