何为激光粒度仪的测量下限？

激光粒度仪测量粒度的原理是米氏散射理论。

米氏散射理论用数学语言精确地描述了折射率为n、吸收率为m的特定物质的粒径为d的球形颗粒，在波长为λ单色光照射下，散射光强度随散射角θ变化呈空间分布函数，此函数也称为散射谱。

根据米氏散射理论可以得出颗粒越大，前向散射越强而后向散射越弱；随着颗粒粒径的减小，前向散射迅速减弱而后向散射逐渐增强。

图2是以波长为尺度的大、中、小颗粒的散射谱示意图。

激光粒度仪正是通过设置在不同散射角度的光电探测器阵列，测试颗粒的能射光照分布（在极坐标下），由此确定颗粒粒径的大小。

这种散射谱对于特定颗粒在空间具有稳定分布的特征，因此称此种原理的仪器为静态激光粒度仪。

当颗粒粒径小到一定程度（波长的1/10左右）时，光强分布变成了两个相互有重叠的圆。

当颗粒非常小时，则前向圆和后向圆完全对称（此时称为瑞利散射）。

所以当粒径为dm的颗粒，其散射光强分布与非常小颗粒的散射光强分布相似，以至不能被光电探测器阵列及后续的信号处理电路所分辨，则认为dm就是激光粒度仪的测量下限。

此极限还与激光波长有关，研究表明，红光635nm波长的激光粒度仪的测量极限为50nm，而蓝光405nm波长的激光粒度仪的测量极限为30nm。

理论上，静态激光粒度仪欲分辨纳米级的颗粒至少需要两个条件：（1）具有测量后向散射的光电探测器阵列；（2）需要用波长更短的激光器。

在可见光的范围内，30~50nm是静态激光粒度仪的测量下限。