關鍵詞 散射;測量上限;激光粒度儀;奇異值分解

引言
    激光粒度儀是一種通過測量顆粒散射光的空間(角度)分布來分析顆粒的大小及其分布的儀器,已被廣泛應用于各種粉體、液體噴霧、漿料、乳液等的粒度測量[１].激光粒度儀的基礎理論和應用技術還在不斷發展,其中關于反演算法[２Ｇ３]和測量范圍的擴展[４Ｇ５]等應用技術的研究較多.王天恩等[２]提出了一種基于向量相似度的迭代算法,用于解決多峰分布的反演問題.為了延伸測量下限,激光粒度儀制、造廠商相繼采用了逆傅里葉變換光學系統[６]雙鏡頭技術、雙激光源技術[５]、偏振光散射強度差技術[７]以及多角度技術等.其中,潘林超等[４]提出了一種結構簡單的環形樣品池方法,對亞微米顆粒具有測量下限低、測量精度和可靠性高等特點;他們還研究了顆粒散射光分布的反常移動、艾里斑尺寸的反常移動及其對粒度分析的影響[８Ｇ１０],這些反常現象的研究完善了激光粒度儀的理論基礎.儀器能夠測量的大顆粒的粒徑稱為測量上限,是粒度儀的重要技術指標之一.Swithenbank等[１１]提出的無因次準則給出了光電探測單元的角度位置與佳代表粒徑取值之間的對應關系,同時暗含了測量上限的數值(即小角探測器對應的代表粒徑),但與當前各種商品化儀器標稱的測量上限不符.對于一臺物理結構確定的激光粒度儀,關于其測量上限及其計算方法的研究鮮有報道.本文對此展開了理論分析和實驗驗證,終給出了測量上限的解析表達式.