當光線通過不均勻介質(zhì)時，會發(fā)生偏離其直線傳播方向的散射現(xiàn)象，它是由吸收、反射、折射、透射和衍射的共同作用引起的。散射光形式中包含有散射體大小、形狀、結(jié)構(gòu)以及成分、組成和濃度等信息。因此，利用光散射技術(shù)可以測量顆粒群的濃度分布與折射率大小，還可以測量顆粒群的尺寸分布。激光粒度儀的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　激光粒度儀的簡單裝置圖

由激光器(一般為He-Ne激光器或半導(dǎo)體激光器)發(fā)出的光束。經(jīng)空間濾波器和擴束透鏡后，得到了一個平行單色光束，該光束照射到由分散系統(tǒng)傳輸過來的顆粒樣品后發(fā)生散射現(xiàn)象。研究表明，散射光的角度和顆粒直徑成反比，散射光強隨角度的增加呈對數(shù)衰減。這些散射光經(jīng)傅立葉透鏡后成像在排列有多環(huán)光電探測器的焦平面上。多環(huán)探測器上的中央探測器用來測定樣品的體積濃度，外圍探測器用來接收散射光的能量并轉(zhuǎn)換成電信號，而散射光的能量分布與顆粒粒度分布直接相關(guān)。通過接收和測量散射光的能量分布就可以反演得出顆粒的粒度分布特征。