關(guān)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(yīng)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(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)還在不斷發(fā)展,其中關(guān)于反演算法[２Ｇ３]和測量范圍的擴(kuò)展[４Ｇ５]等應(yīng)用技術(shù)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(xué)系統(tǒng)[６]雙鏡頭技術(shù)、雙激光源技術(shù)[５]、偏振光散射強度差技術(shù)[７]以及多角度技術(shù)等.其中,潘林超等[４]提出了一種結(jié)構(gòu)簡單的環(huán)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(xiàn)象的研究完善了激光粒度儀的理論基礎(chǔ).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(shù)指標(biāo)之一.Swithenbank等[１１]提出的無因次準(zhǔn)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(yīng)關(guān)系,同時暗含了測量上限的數(shù)值(即小角探測器對應(yīng)的代表粒徑),但與當(dāng)前各種商品化儀器標(biāo)稱的測量上限不符.對于一臺物理結(jié)構(gòu)確定的激光粒度儀,關(guān)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(dá)式.