在众多粒径测量手段中，激光粒度仪以其高精度与便捷性脱颖而出，成为实验室与工业领域常用的检测设备。其方法主要分为湿法和干法，针对不同物质与粒径范围，选用合适的方法能显著提高测量效率与准确性。此外，随着科技的发展，激光粒度仪的检测模式也日益多样化，包括基于弗朗霍夫理论与米氏方程的多种计算模型，为用户提供更加丰富的选择与更高的检测灵活性。

2、激光衍射法

激光衍射法基于一个物理现象：不同粒径的物质在激光照射下会产生不同的衍射角度。通过分布在不同角度的激光收集器收集这些衍射光，再经过专门的计算模型进行处理，就可以得出粒子的粒径大小。这种方法具有非接触、高精度和快速测量的特点，因此在粒径测量领域得到了广泛的应用。


大颗粒物质在激光衍射过程中，由于其尺寸较大，衍射角度相对较小，同时由于其散射面积大，因此衍射光的光强较高。而小颗粒物质，由于其尺寸较小，衍射角度则相对较宽，但因其散射面积小，所以衍射光的光强较弱。这种差异为激光衍射法提供了依据，通过测量不同角度的衍射光强，可以进一步推算出粒子的粒径大小。
3、Mastersizer 3000的光路系统
红光光路设计

在Mastersizer 3000激光衍射粒度仪中，红光光路系统扮演着至关重要的角色。它负责引导激光束，确保其以最佳路径与颗粒物质相互作用，从而为精确测量提供有力支持。红光光路设计的特点在于其高效性和稳定性，能够满足各种复杂测量场景的需求。

4、Mastersizer 3000的蓝光光路系统
在Mastersizer 3000激光衍射粒度仪中，除了高效稳定的红光光路系统外，还配备了蓝光光路系统。这一系统同样承担着引导激光束的重要任务，并与红光光路系统协同工作，为更全面的测量提供保障。其设计同样体现了高效性和稳定性的要求，确保在各种测量条件下都能发挥出色性能。

4、粒径分布计算模型

在Mastersizer 3000激光衍射粒度仪中，我们采用了一种基于衍射模型的粒径分布计算方法。通过测量未知粒度分布的颗粒在一定角度范围内的衍射光强分布，再运用数学反演技术进行处理，最终得出粒径分布结果。这一过程涉及残差分析，确保了测量结果的准确性和可靠性。

5、参数SPAN和Uniformity的解读
在粒径分布的计算中，我们引入了两个关键参数：SPAN和Uniformity。SPAN参数用于量化粒度分布的跨度，其值越大，表示粒度分布越广；而Uniformity参数则反映了粒度分布的均匀程度，其值越接近1，表示粒度分布越均匀。这两个参数的引入，为我们提供了更全面的粒径分布信息，有助于我们更深入地了解颗粒的性质和行为。

6、特别提示

• D[4,3]参数对大颗粒的变化较为敏感，即便只有少量的大颗粒，也会引起D[4,3]值的显著变化。

• D[3,2]参数则更侧重于反映小颗粒的影响，其值越小，表示样品中存在更多的小颗粒。

• 若样品量不足，会导致信噪比降低，影响测量结果的准确性，特别是对于粒径分布较宽的样品。

• 样品量过多时，多重衍射现象可能干扰最终的测量结果，特别是在粒径较小的情况下（例如，典型小于10μm）。

  
  

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二手 马尔文3000 激光粒度仪此外，进行颗粒大小测量时，还需注意遮光度范围的选择。不同测定方法和颗粒大小，对应着不同的遮光度范围指导值。遵循这些指导值，可以确保测量结果的准确性和可靠性。
510%的遮光度范围对于确保取样的代表性和多重衍射的平衡至关重要。当粒径分布较宽时，这个范围可以进一步扩展至512%。另一方面，对于干法小颗粒的测量，适宜的遮光度应在15~20%之间。遵循这些指导值，可以获得准确可靠的颗粒大小测量结果。
遮光度过高会降低分散效果，可能导致测量结果中出现假峰现象。
7、理论选择与拓展（基于弗朗霍夫与米氏理论）
在粒度分析中，理论选择至关重要。早期的仪器和一些现有仪器主要依赖弗朗霍夫近似理论，该理论基于三个核心假设：

（1）颗粒尺寸远大于所用光的波长。例如，在使用He-Ne激光器时，ISO13320标准规定，颗粒必须大于40倍的波长，即25μm。对于小于25μm的样品，该理论可能不适用，尽管马尔文建议的范围为50μm。

（2）所有尺寸的颗粒具有相同的散射效率。

（3）颗粒被视为不透明和不透光的。

然而，这些假设对于许多材料而言并不总是成立。特别是对于小材料，这些假设可能导致高达30%的误差，特别是在材料和介质的相对折射率接近1时。当颗粒尺寸接近光的波长时，散射行为变得复杂，呈现出最大值和最小值。

为了更准确地分析小颗粒材料，Mastersizer 2000及后续版本引入了米氏理论。该理论能够全面描述光与物质的相互作用，从而在广泛的粒度范围内（0.02-2000μm）提供精确的结果。米氏理论关注颗粒的体积，而非弗朗霍夫近似所基于的投影面积。但需要注意的是，应用米氏理论需要获取材料和介质的折射率与吸收率，这些数据有时可能难以获得，需要进行额外的测量确定。