目前，在顆粒粒度測(cè)量?jī)x器中，激光衍射式粒度測(cè)量?jī)x已得到廣泛應(yīng)用，特別是在國(guó)外，該種儀器已取得一致公認(rèn)。其顯著特點(diǎn)是：測(cè)量精度高、反應(yīng)速度快、重復(fù)性好、可測(cè)粒徑范圍廣、可進(jìn)行非接觸測(cè)量等。
       國(guó)內(nèi)對(duì)于該類型儀器的研究和生產(chǎn)都相對(duì)不足。而我國(guó)的市場(chǎng)需求量又十分巨大，每年都需大量進(jìn)口國(guó)外的儀器。國(guó)外儀器比較昂貴，價(jià)格的也在5萬(wàn)美元左右。保守一點(diǎn)估計(jì)，我國(guó)每年至少需100臺(tái)，那么每年用于該類型儀器的外匯*少也有500萬(wàn)美元。
近年來(lái)我們研制成功了多種型號(hào)的激光粒度測(cè)量?jī)x。它們的只要性能與國(guó)外同類產(chǎn)品相當(dāng)，而價(jià)格卻不到其十分左右。

激光衍射式粒度測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理
        我們所研制的激光粒度測(cè)量?jī)x的工作原理基于夫朗和費(fèi)（Fraunhofer）衍射和米（Mie）氏散射理論相結(jié)合。物理光學(xué)推論，顆粒對(duì)于入射光的散射服從經(jīng)典的米氏理論。米氏散射理論是麥克斯韋電磁波方程組的嚴(yán)格數(shù)學(xué)解，夫朗和費(fèi)衍射只是嚴(yán)格米氏散射理論的一種近似。適用于當(dāng)被測(cè)顆粒的直徑遠(yuǎn)大于入射光的波長(zhǎng)時(shí)的情況。夫朗和費(fèi)衍射假定光源和接收屏幕都距離衍射屏無(wú)窮遠(yuǎn)，從理論上考慮，夫朗和費(fèi)衍射在應(yīng)用中要相對(duì)簡(jiǎn)單。
        低能源半導(dǎo)體激光器發(fā)出波長(zhǎng)為0.6328微米的單色光，經(jīng)空間濾波和擴(kuò)束透鏡，濾去雜光形成直徑10mm的平行單色光束。該光束照射測(cè)量區(qū)中的顆粒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象。衍射光的強(qiáng)度分布服從夫朗和費(fèi)衍射理論。在測(cè)量區(qū)后的付立葉轉(zhuǎn)換透鏡是接收透鏡（已知透鏡的范圍），在它的后聚焦平面上形成散射光的遠(yuǎn)磁場(chǎng)衍射圖形。在接收透鏡后聚焦平面上放置一多環(huán)光電檢測(cè)器，它接收衍射光的能量并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。檢測(cè)器上的中心小孔（中央檢測(cè)器）測(cè)定允許的樣品體積濃度。在分析光束中的顆粒的衍射圖是靜止的并集中在透鏡光軸的范圍。因此顆粒動(dòng)態(tài)的通過(guò)分析光束也沒(méi)有關(guān)系。它的衍射圖在任何透鏡距離總是常數(shù)。透鏡轉(zhuǎn)換是光學(xué)的，因此極快。
        根據(jù)夫朗和費(fèi)衍射原理，當(dāng)測(cè)量區(qū)中有一直徑為d的球形顆粒時(shí)，任意角度下它的衍射光強(qiáng)分布為：

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式中：
f：是接收透鏡的焦距
λ：是入射光的波長(zhǎng)
J₁ ：是一階貝塞爾函數(shù)
θ：是散射角
X=πdsinθ/λ

原創(chuàng)作者：丹東市百特儀器有限公司-激光粒度分析儀