粉体与乳液的粒度分布直接影响材料的堆积性能、反应活性、流动性、溶解速率与最终制品质量，是化工、建材、制药、锂电、陶瓷等行业的关键控制指标。激光粒度仪以激光与颗粒相互作用的光散射现象为物理基础，通过测量散射光强的角度分布反演颗粒的粒径分布，凭借测量范围宽、速度快、重复性好与自动化程度高的特点，成为当前应用最为广泛的粒度分析仪器类型。本文从测量原理、系统构成、技术特点、应用场景及使用维护等方面对其进行技术性介绍。
一、测量原理
激光粒度仪的物理基础是颗粒对光的散射与衍射规律。当单色平行激光束照射分散均匀的颗粒群时，颗粒使光波发生散射与衍射，散射光的空间分布与颗粒粒径之间存在确定关系：大颗粒散射光能量集中于小角度前向区域，角度通常小于五度；小颗粒则引起较大角度的侧向与背向散射，角度范围可延伸至一百七十度附近。通过在不同角度布置探测器采集散射光强分布，即可获得与粒径相关的完整信息。
散射光强分布向粒径分布的换算依赖光学模型。米氏散射理论适用于任意尺寸的球形颗粒，计算精度较高，但需要输入颗粒与介质的折射率及吸收系数等光学常数；夫琅禾费衍射理论是简化模型，仅适用于粒径远大于光波长且颗粒不透明的场合，计算简便。现代仪器普遍采用融合方案，以米氏理论处理细颗粒区段，以衍射近似处理粗颗粒区段，兼顾全量程精度与计算效率。
反演算法是数据处理的另一关键环节。探测器各通道的光强值是不同粒径颗粒散射贡献的线性叠加，反演即求解该线性方程组，常用方法包括非负最小二乘法与正则化算法，强制体积分布非负以获得物理合理的解。反演结果以粒度分布表、分布曲线、中位径、特征粒径与比表面积等形式输出。
二、系统构成
激光粒度仪由激光发射单元、光路准直与傅里叶变换系统、样品分散系统、多角度探测器阵列与数据处理系统组成。
激光发射单元以氦氖气体激光器或半导体激光器为光源，波长多为六百三十三纳米或数百纳米的红光、绿光及红外光，光束经扩束准直形成均匀的平行光，光强的稳定与光斑的均匀性是保证测量基线稳定的前提。傅里叶变换透镜将不同角度的散射光聚焦至探测器焦平面，实现散射角度与探测器位置的一一对应；部分机型采用反傅里叶或双镜头结构，扩大可接收的散射角范围。
样品分散系统分为湿法与干法两类。湿法单元由循环泵、样品池与超声装置组成，颗粒在液体介质中经搅拌与超声分散后循环通过测量区，适用于可与液体共存且不发生反应的样品，常用介质为水或乙醇，并可加入六偏磷酸钠等分散剂改善分散效果；干法单元以压缩空气为动力，通过文丘里喷射使粉末在气流中分散，适用于遇水分解、强吸湿或需要干态表征的样品，气压可在较大范围调节，以兼顾分散效果与颗粒破碎风险。
