① 射法(static light scattering)在靜態光散射粒度分析法中,當顆粒粒度大光波波長時,克用夫朗和費衍射測量前向小角區域的散射光強度分布來確定顆粒粒度。當粒子尺寸與光波波長相近時,要用米散射理論進行修正,并利用光譜分析法。基于這兩種理論原理的激光粒度分析已經應用于生產實際中。以菲涅耳衍射理論為指導實現顆粒粒度測量的原理是在近場(相對于夫朗和費衍射)探測衍射光的相關參數,并計算出粒度分布,該方法具有理論上的可行性,對于實現激光粒度分析儀的小型化是一個很好的方案。較為成熟的激光衍射粒度分析技術是根據夫朗和費衍射理論而開發的。1976年,提出了基于夫朗和費衍射理論的激光顆粒測量方法,其原理是激光通過被測顆粒將出現夫朗和費衍射,不同粒徑的顆粒產生的衍射隨角度的分布而不同,根據激光通過顆粒后的衍射能量分布及其響應的衍射可以計算出顆粒樣品的粒徑分布。隨后,一些國家相繼研制了基于這種原理的激光粒度儀。根據夫朗和費衍射理論設計的激光粒度儀的測量范圍為3~1000?m。
② 光子相關光譜法(photon correlation spectroscopy)動態光散射法(dynamic light scattering)當顆粒粒度小于光波波長時,由瑞利散射理論,散射光相對強度的角分布與粒子大小無關,不能夠通過對散射光強度的空間分布(即上述的靜態散射法)來確定顆粒粒度,動態光散射正好彌補了在這一時,會散射出一定頻移的散射光,散射光在空間某點形成干涉,該點光強的時間相關函數的衰減與顆粒粒度大小有一一對應的關系。通過檢測散射光的光強隨時間變化,并進行相關運算可以得出顆粒粒度大小。盡管如此,動態光散射獲得的是顆粒的平均粒徑,難以得出粒徑分布參數。動態光散射法適于檢測亞微米級顆粒,測量范圍為1nm~5?m。
① 基于顆粒布朗運動的粒度測定方法 布朗運動是懸浮于介質(氣體或液體)中微小顆粒與介質分子相互作用產生連不斷的無規則運動。盡管布朗運動看起來復雜而無規律,但是,科學家們對其的深入研究還是揭示了布朗運動的某些統計規律,即在一定條件下和在一定時間內,顆粒所移動的平均位移均具有一定的數值,并且平均位移的平方與顆粒徑成反比。對基于顆粒布朗運動位移的中心軌跡法和基于顆粒布朗運動速度的光縫法已進行了可行性論證。基于顆粒布朗運動的粒度測定方法為測量超細微粒的粒徑分布開拓了新的技術領域。