激光粒度分析仪作为现代颗粒分析领域的关键设备，其工作原理基于光散射与衍射现象，通过精密的光学系统和数学模型，实现对颗粒粒径分布的快速精准测量。
激光粒度分析仪的核心在于激光散射理论。当单色性*佳的激光束照射到样品中的颗粒时，颗粒会对激光产生散射效应。米氏散射理论指出，散射光的传播方向与主光束形成夹角θ，且θ角大小与颗粒直径成反比——颗粒越大，散射角越小；颗粒越小，散射角越大。同时，散射光的强度分布与对应粒径颗粒的数量密切相关。基于这一原理，仪器通过在光路中设置傅里叶透镜，将不同角度的散射光汇聚到后焦平面的多元光电探测器阵列上。探测器将光信号转换为电信号，传输至计算机进行数字化处理。
在信号处理环节，仪器采用复杂的数学算法对原始光强数据进行反演计算。结合米氏散射理论或夫琅禾费衍射模型，通过非负最小二乘法等优化算法，将光强分布数据转换为颗粒的体积或数量加权分布，最终得到粒度分布曲线及D10、D50、D90等关键参数。这一过程需要精确设定颗粒与介质的折射率，因为折射率误差会导致计算偏差，直接影响测量结果的准确性。
为确保测试结果的可靠性，激光粒度分析仪在样品制备阶段采用湿法或干法分散技术。湿法分散通过机械搅拌、超声高频震荡和电磁循环泵的协同作用，使颗粒在分散介质中均匀分布，避免团聚现象；干法分散则通过气流实现颗粒的单层分散。仪器操作简便快捷，测试过程仅需数秒至数分钟，且支持多次采样以滤除噪声干扰，显著提升测试重复性。
激光粒度分析仪凭借其高精度、宽测量范围和自动化程度，广泛应用于化工、医药、矿物分析、粉末冶金、生物医学等领域，为颗粒物质的制造、加工和研究提供了关键技术支持。随着技术的不断进步，其在纳米级颗粒测量和多模型联合反演方面的能力将持续拓展，推动更多行业实现质量控制的智能化升级。
