激光喷雾粒度仪是一种重要的粒度分析仪器，其基于激光散射原理进行工作。当一束激光照射到喷雾中的颗粒时，颗粒会对激光产生散射。散射光的强度和角度与颗粒的大小、形状、折射率等因素有关。通过测量不同角度上的散射光强度，可以得到颗粒的粒度分布信息。这一原理依赖于米氏散射理论，即光线通过含有颗粒的不均匀介质时，与颗粒产生相互作用，发生吸收、反射、折射、透射和衍射等现象，使得光线偏离原先的光路。
1、光学系统
激光光源
通常采用半导体激光器（如波长635 nm、650 nm或更短波长），提供单色、高稳定性的平行光。
功率范围一般为1~50 mW，需满足测量需求且避免过热。
光束整形与准直装置
将激光束扩展为均匀的平行光，覆盖样品区域，确保测量准确性。
包含透镜、孔径光阑等组件，调整光斑直径（通常为1~10 mm）。
傅里叶透镜（或聚焦透镜）
收集散射光并聚焦至探测器，提高信号强度和空间分辨率。
2、样品分散系统
喷雾装置
通过气压喷嘴、超声雾化或蠕动泵将液体样品分散成单颗粒或液滴状态。
关键参数：雾化压力、流量控制（如0.1~10 mL/min）。
循环系统（可选）
配备储液罐、循环泵和过滤装置，用于连续测量或处理少量样品。
适用于长时间测试或需要维持样品稳定性的场景。
3、散射光检测系统
光电探测器
通常采用多环光电二极管阵列（如32环、64环）或CCD/PDA探测器，覆盖不同角度的散射光。
探测角度范围：0.1°~170°（前向与侧向散射），部分仪器支持更广角度。
信号放大与采集模块
将微弱散射光信号转换为电信号，并通过A/D转换器传输至处理单元。
需具备高增益、低噪声特性，确保微小颗粒信号的捕捉。
4、数据处理与分析系统
算法与软件
米氏（Mie）散射理论：计算球形颗粒的粒径分布，适用于折射率已知的均匀球体。
非球形校正模型：对不规则颗粒进行近似计算（如用等效球形直径表示）。
反演算法：通过散射光强分布反推粒径，常用方法包括矩法、迭代法等。
显示与输出模块
实时显示粒径分布曲线（D10、D50、D90等）、体积频率或数量频率分布。
支持数据导出（Excel、PDF等格式）及报告生成。
5、机械与结构系统
样品室与光学腔
密封设计，避免环境光干扰；窗口材料需高透光性（如石英、BK7玻璃）。
部分仪器配备温控装置，防止样品挥发或冷凝。
调节机构
可调节喷雾位置、激光光路对准及探测器角度，确保测量稳定性。
部分高d仪器支持自动对焦和校准。
6、辅助功能模块
气压与流量控制
精确调节雾化气压（如0~5 bar）和液体流量，影响颗粒分散效果。
部分仪器集成压力传感器和流量计，实现闭环控制。
清洁与维护装置
自动吹扫系统清除光学窗口残留颗粒，避免交叉污染。
可拆卸喷嘴和液体管路，便于清洗或更换。
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