激光在激光粒度分析仪中的作用

激光粒度仪，顾名思义是利用了激光的某些特性来分析测试纳微米颗粒的粒度分布的仪器。为了让大家对激光粒度分析仪有更进一步认识，今天我们从源头探索激光的奥秘，看看它在微观颗粒测试中的独特应用。

激光，首先我们想知道为什么有这么奇怪的名字，激光(Laser)?

光实际上特指我们人类肉眼可见的电磁波，其波长范围从380纳米(紫色)到780纳米(红色)，不同波长的光在我们的眼睛中产生不同的颜色感觉。大自然的光主要来自太阳向地球辐射的部分能量。

激光是一种源自于人类对量子科学理论的应用而创造出的人造光。

激光产生的基本原理是，当一个原子、分子或离子处于激发态时，受到外部光子的激发后，会发生跃迁回到一个较低的能级，并几乎同时发射一个与入射光子相同频率和相干相位的光子。当光子与原子或分子相互作用时，引起其从低能级跃迁到激发态时，可能引发受激辐射，从而促使激光的产生。在激光器内部，通过在激发态的原子或分子之间反复发生受激辐射的过程，光信号得以放大。激光具有很好的单色性、相干性和方向性。激光光束的直径、方向和能量可以被稳定地保持，这对于精密的分析仪器应用非常重要。

激光粒度分析仪的内部结构主要由以下部件组成：

1. 激光(Laser Source)：激光粒度分析仪的测试过程持续时间从0.1毫秒至数十秒，对于高性能的激光粒度分析仪而言，超高稳定的激光能量是必不可少的。目前市面上的主流粒度分析仪主光源通常采用功率为10毫瓦、波长为630纳米的超高稳定性激光二极管，配合自动恒温电路、功率检测反馈电路和偏振滤波系统，使整个系统获得超高稳定的散射光能量。

2. 傅立叶透镜(Fourier lens)：主要作用是对样品池中相同粒径的颗粒的散射光信号进行傅里叶变换，确保粒径相同的颗粒散射光能在相应的探测器上良好聚焦。

3. 样品池(Sample Cell)：容纳待测试样品的空间，激光在这个区域与样品颗粒发生散射效应。

4. 探测器(Detector)：探测和测量样品散射光的光电二极管或其他探测器，用于收集样品颗粒的散射光信号。

5. 信号处理和分析系统：包括光电探测器、放大器、模拟数字转换器(ADC)、微处理器或计算机等，用于处理和分析采集到的光信号，计算粒度分布。

6. 粒度分析软件：用于控制仪器测量全过程，将激光粒度仪主机收集到的光能分布数据通过反演算法生成粒度分布图表和统计报告。

激光粒度分析仪，就是利用颗粒的光散射原理，通过上述这些组件协同工作从而获得纳微米颗粒样品的体积百分比分布。