激光粒度分布仪是一种基于激光散射原理的高精度颗粒分析仪器，用于快速、无损地测定固体粉末、乳液、悬浮液等样品中颗粒的粒径大小及其分布情况。广泛应用于化工、制药、食品、陶瓷、电池材料、矿业、纳米材料及环保等领域，是现代科研与工业生产中质量控制和工艺优化的关键设备。其工作原理基于米氏散射（Mie Scattering）或夫琅禾费衍射（Fraunhofer Diffraction）理论：当一束激光穿过被测颗粒分散体系时，不同粒径的颗粒会产生特定角度和强度的散射光。仪器通过环形光电探测器阵列接收散射光信号，再由专用软件反演计算出颗粒的体积粒径分布（如D10、D50、D90等），测量范围通常覆盖0.01μm至3000μm，部分高d型号可扩展至纳米级。
一、光路系统：稳定与高精度的基础
一体化光路设计
采用反傅立叶光学变换与光路一体化结构，消除传统光路中反射棱镜的干扰，长期使用无需调整。例如，部分仪器通过透镜后傅立叶变换结构，使接收角不受镜头口径限制，提升光能捕捉效率。
激光光源稳定性
使用半导体激光器（波长635nm，功率3mW，寿命超25000小时），配合恒流限流技术和灌封工艺，降低功率波动对测量的影响。部分高d型号采用He-Ne气体激光器，单色性、相干性更优，但半导体激光器因体积小、寿命长成为主流。
抗干扰与屏蔽技术
光路系统全封闭设计，防止灰尘和外界光污染；空间滤波器采用永磁体固定针孔，减少衍射环干扰，提升光背景纯净度。
二、探测器系统：高分辨率与全角度覆盖
多元探测器阵列
主向探测器：71个光电池，最大探测角21.5°，覆盖小角度散射光（对应大颗粒）。
侧向/后向探测器：9个光电池（非均匀交叉排列），最大后向探测角135°，捕捉大角度散射光（对应小颗粒）。部分型号采用多环探测器，同心圆环结构提高角度分辨率。
大角散射光接收技术
主探测器采用对称大角扇形设计，侧向探测器依球面呈弧形分布，确保散射光准确聚焦，提升小颗粒测试性能（如测试下限达0.04μm）。
三、分散系统：适应多场景需求
湿法分散系统
机械搅拌与超声辅助：通过搅拌桨和超声探头（功率可调，如30W/50W）破坏团聚体，实现单颗粒分散。
循环泵与流量控制：采用离心泵或蠕动泵，流量可达2.5L/min，确保样品均匀分布。部分型号支持自动进水/排水，减少人为操作误差。
分散介质兼容性：支持水、乙醇、有机溶剂等，满足不同样品需求。
干法分散系统
气流冲击分散：通过压缩空气或氮气将干粉吹入测量区，喷嘴产生高速气流冲击团聚体，实现无液分散。
压力与流量控制：分散气压可调（0.1-0.5MPa），适应不同粒径和密度样品。
双进样系统
部分型号配备微量样品池（有机溶剂介质）和循环池（水介质），无需更换硬件即可切换测试模式，提升操作便捷性。
四、软件与算法：数据处理的核心
全Mie散射理论模型
基于米氏散射理论，结合H.Golub分布反演算法，覆盖从亚微米到数百微米的宽粒径范围，支持单分布和混合样品的高精度计算。
智能操作与数据分析
自动化流程：通过专用软件控制搅拌、超声、循环、测量等步骤，支持方法保存与重复性验证。
多格式输出：生成粒度分布曲线、直方图、D10/D50/D90等关键参数，报告可导出为PDF/Excel格式。
数据库支持：内置200余种材料光学参数，支持自定义折射率（实部与虚部），适应特殊样品测试。
五、机械与电气设计：耐用性与易维护性
模块化结构
主机与分散器分离设计，便于检修；关键部件（如激光器、探测器）采用模块化封装，降低维护成本。
环境适应性
温湿度控制：内置温湿度传感器，避免环境变化影响光路稳定性。
防腐蚀与防静电：针对锂电池材料等特殊样品，可选配防吸附样品池和耐腐蚀管路。
抗震与运输设计
底座采用槽钢制作，通过跌落性能试验，适应实验室和工业现场环境。
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