激光粒度丈量原理docx

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  现在，在颗粒粒度丈量仪器中，激光衍射式粒度丈量仪已得到遍及使用，特别是在国外，该种仪器已获得共同公认。其明显特点是：丈量精度高、反响速度快、重复性好、可测粒径规模广、可进行非触摸丈量等。

  国内关于该类型仪器的研讨和出产都相对缺乏。而我国的商场需求量又非常巨大，每年都需

  很多进口国外的仪器。国外仪器比较贵重，价格最低的也在 5 万美元左右。保存一点估量，我国

  每年至少需 100 台，那么每年用于该类型仪器的外汇最少也有 500 万美元。

  近年来咱们研发成功了多种类型的激光粒度丈量仪。它们的只需功能与国外同种类型的产品适当，而价格却不到其非常之一左右。

  咱们所研发的激光粒度丈量仪的作业原理是根据夫朗和费（ Fraunhofer ）衍射和米（ Mie）氏散

  射理论相结合。物理光学推论，颗粒关于入射光的散射遵守经典的米氏理论。米氏散射理论是麦克斯韦电磁波方程组的严厉数学解，夫朗和费衍射仅仅严厉米氏散射理论的一种近似。适用于当被测颗粒的直径远大于入射光的波长时的状况。夫朗和费衍射假定光源和接纳屏幕都间隔衍射屏无穷远，从理论上考虑，夫朗和费衍射在使用中要相对简略。

  低动力半导体激光器宣布波长为 微米的单色光， 经空间滤波和扩束透镜， 滤去杂光构成直径最大 10mm的平行单色光束。 该光束照耀丈量区中的颗粒时， 会产生光的衍射现象。 衍射光的强度散布遵守夫朗和费衍射理论。 在丈量区后的付立叶转化透镜是接纳透镜 （已知透镜的规模） ，在它的后聚集平面上构成散射光的远磁场衍射图形。在接纳透镜后聚集平面上放置一多环光电检

  测器，它接纳衍射光的能量并转化成电信号输出。检测器上的中心小孔（中心检测器）测定答应的样品体积浓度。在剖析光束中的颗粒的衍射图是停止的并会集在透镜光轴的规模。因而颗粒动态的经过一系列剖析光束也不要紧。它的衍射图在任何透镜间隔总是常数。透镜转化是光学的，因而极快。