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? 超細化、納米化是現(xiàn)代粉體材料研究和生產(chǎn)的趨勢，為滿足對這些材料的精確粒度分析，激光粒度儀的測量范圍也向超細化、納米化方向發(fā)展，所以現(xiàn)代高性能的激光粒度儀的測量下限已經(jīng)達到 20nm 甚至 10nm，而樣品折射率（包括吸收率）是 Mie 散射精確求解的一個重要條件，如果折射率錯誤，將導(dǎo)致粒度測試

? 光在真空中的速度與光在其它材料中的速度的比值叫做折射率。樣品的折射率越高，表明入射光發(fā)生折射的能力就越強。吸收率是指光照射到顆粒上熱輻射能被吸收的量與投射到顆粒上的總熱輻射能量之比。在激光粒度分析軟件系統(tǒng)中，折射率是用復(fù)數(shù)表達表示，它的實部是實際折射率，虛部就是吸收率?，F(xiàn)代激光粒度儀的軟件系統(tǒng)

? 一般由兩種方法，一是采取多次取樣法，即用小勺少量多次加樣，每加一次樣觀察一下遮光率的變化，當(dāng)達到預(yù)設(shè)值時就停止加樣進入分散和測試階段。二是采用定量取樣法，即對同一規(guī)格的粉體樣品，先實驗確定在最佳遮光率時所需要的樣品量，以后每次測試時都用天平稱量相同量的樣品并全部加入到儀器中測試，就可以一次達到

? 遮光率是指被顆粒散射和吸收掉的光占光總量的百分比，是激光粒度測試中用來表示懸浮液光學(xué)濃度的一個量。遮光率的計算方法是原始光強 I0 與加入樣品后探測器中心點的光強 Ii 的差除以 I0 再乘以 100% 得到，即遮光率 =（I0-Ii）/I0×100%。一般遮光率的范圍在 10±5 之間。在實

? 粒度分布測量中所顯示的“濃度”一般是所接收的光信號的大小，是與顆粒數(shù)目有關(guān)的量，一般稱光學(xué)濃度而不是百分比濃度。對激光法來說，懸浮液中顆粒數(shù)越多，光學(xué)濃度越大（但如果顆粒太多，光被超量遮擋，光學(xué)濃度反而減?。粚Τ两捣▉碚f，懸浮液中顆粒數(shù) 越多，光學(xué)濃度越小。

? 激光粒度儀測量粒度的原理是米氏散射理論。米氏散射理論用數(shù)學(xué)語言精確描述折射率為 n、吸收率為 m、粒徑為 d 的球形顆粒，在波長為 λ 的激光照射下，散射光強度隨散射角 θ 變化的空間分布函數(shù)，此函數(shù)也稱為散射譜。根據(jù)米氏散射理論，大顆粒的前向散射光很強而后向散射很弱；小顆粒的前向散射光弱而后

? SOP 是英文 Standard Operation Program的縮寫，即“標準化操作程序”?，F(xiàn)在，智能激光粒度儀中都配有 SOP 功能來實現(xiàn)粒度測試過程自動化、標準化，實現(xiàn)“一鍵操作”。SOP 不僅能降低了操作人員勞動強度，更重要的是規(guī)范了測試條件，減少了人為因素導(dǎo)致的結(jié)果偏差，提高了測

? 由于小角度探測器距離探測器中心僅有100微米左右，這樣因機械振動、熱脹冷縮、桌面不平等因素導(dǎo)致的光路系統(tǒng)偏移或扭曲，很容易使主光束偏離探測器中心點而照射到小角度探測器上，致使這些探測器因飽和而失效，無法探測到大顆粒產(chǎn)生的散射光信號從而導(dǎo)致錯誤的結(jié)果。自動對中系統(tǒng)在激光粒度儀中的作用是隨時保證探

?一般的，粒度分布測量是通過系統(tǒng)識別和接收光信號來實現(xiàn)的。 而光信號的強弱又是由懸浮液中的顆粒個數(shù)決定的。以激光法為例，懸浮液中顆粒濃度越高，散射光信號越強，但隨之而來的復(fù)散射的現(xiàn)象同時加劇，影響測量結(jié)果；反之懸浮液中的顆粒濃度越低，雖然復(fù)散射現(xiàn)象得到緩解，但信噪比下降，代表性也不夠，同樣影響測量結(jié)果

?使用激光粒度儀進行粒度測試，是目前應(yīng)用最廣泛的一種粒度測試方法。早期的激光粒度儀用弗朗和費理論，這種理論不需要樣品折射率，但對小于5微米的樣品誤差較大。為了使激光粒度儀測量細樣品的精度更高,當(dāng)今大部分粒度儀都采用Mie散射理論，這是一種精確描述顆粒對激光散射規(guī)律的理論，但Mie散射理論進行計算時需要

? 氦氖激光器是發(fā)明時間最早、技術(shù)最成熟、應(yīng)用最為廣泛的激光器之一。由于氣體原子具有確定的能級結(jié)構(gòu)，在外界電子激發(fā)下將發(fā)生能級躍遷，產(chǎn)生受激輻射發(fā)出激光，因此氦氖激光器產(chǎn)生的激光是波長純凈的單色光，波長誤差只有幾納米，并具有極大的相干長度，并且不受溫度波動影響，加上諧振腔的作用，保障了激光輸出具

? 半導(dǎo)體激光器又稱激光二極管（LaserDiode，LD），是二十世紀八十年代半導(dǎo)體物理發(fā)展的最新成果之一。半導(dǎo)體激光器的優(yōu)點是體積小、重量輕、可靠性好、使用壽命長、功耗低。此外，半導(dǎo)體激光器采用低電壓恒流供電方式，電源故障率低、使用安全，維修成本低。目前，半導(dǎo)體激光器的使用數(shù)量居所有激光器之首

? 米氏散射理論是通過麥克斯韋電磁理論嚴格推導(dǎo)出的、用來描述表面光滑的球體對光的散射規(guī)律的解析解。它考慮了散射體（顆粒）的光學(xué)特性（折射率和吸收系數(shù)）以及介質(zhì)的光學(xué)特性。由于米氏理論考慮了樣品的折射率、吸收率、反射率，考慮了介質(zhì)的折射率等因素，因此它對具有不同光學(xué)特性的樣品都能精確得到解析解，由此

?從使用角度來講，可以通過觀察背景狀態(tài)來快速判斷激光粒度儀是否正常。如果背景值大于4或直方圖形狀凸凹不平說明對中不良，背景值小于 0.3 說明激光器亮度下降；背景直方圖長度超過 20 個通道，說明樣品池臟換或結(jié)霧，需要清洗或處理；在背景坐標的右邊有背景信號，需要檢查樣品池和介質(zhì)是否干凈。不同品牌的激光

?激光粒度儀良好的背景狀態(tài)必須同時具備以下五點：數(shù)值較低（1-3）、長度短（占20 個通道以內(nèi)）、形狀斜（從左逐漸遞減）、位置左（位于坐標最左側(cè)）和穩(wěn)定。影響激光粒度儀的背景狀態(tài)的因素有以下原因：一是對中不良，二是樣品池粘附顆?；蚪Y(jié)霧，三是介質(zhì)不干凈，四是激光器老化。此外像樣品池中沒有介質(zhì)、環(huán)境空氣中

? 背景是激光透過樣品池及純凈介質(zhì)后在探測器上形成的固定的光信號。產(chǎn)生背景的主要原因是激光由空氣進入樣品池玻璃（前）、介質(zhì)、樣品池玻璃（后）再返回空氣的過程中，發(fā)生的折射、反射現(xiàn)象，再加上樣品池玻璃、介質(zhì)和透鏡上可能的微小污染的綜合作用引起的。測量背景的目的就是要在粒度測試時扣除這些固定的、與樣品

? 長徑比：顆粒投影中長軸與其平均短軸之比。

?圓形度是顆粒投影與圓的接近程度。圓形度的計算公式是投影面積乘上 4π 除以周長的平方。即 e=（4π* 面積）/（周長 *周長）（e為圓形度）。e=1時，顆粒為圓形，e 越小，顆粒與圓形的差距越大。例如：圓的圓形度為 1.0，正方形的圓形度為π/4，約為 0.79，正三角形的圓形度為（π* √ 3）

? 不確定度定義為：表征合理地賦予被測量之值的分散度，與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。從定義可以看出，不確定度是對測量結(jié)果而言的，是用來表征結(jié)果的分散程度的，因此它可以用定量的數(shù)字來描述，即它是一個定量概念。對于標準物質(zhì)來說，其不確定度結(jié)果由三部分組成：標準物質(zhì)的不均勻性引起的不確定度、標準物質(zhì)的不穩(wěn)定性引

?安息角：在靜平衡狀態(tài)下 , 堆積粉體的自由表面與水平面之間的夾角叫做安息角。它是通過特定方式使粉體自然下落到特定平臺上形成錐體后測量的。安息角大小直接反映粉體的流動性，安息角越小粉體的流動性越好。崩潰角：測量完安息角后 , 給堆積的粉體以一定的外力沖擊，這時堆積粉體自由表面就會產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象，崩塌后堆

?松裝密度：在標準規(guī)定的下落距離或狀態(tài)下，粉體填滿標準容器并刮平后質(zhì)量與容積之比叫松裝密度。它反映常規(guī)形態(tài)下單位體積的容器所盛裝粉體的重量。振實密度：以標準方法將顆粒填充到容器中，讓容器按一定的振幅和頻率上下振動，排除粉體中的空氣，直到達到標準規(guī)定的時間或振動次數(shù)后刮平，這時的粉體質(zhì)量與容積之比叫振實

?目是表示篩孔大小的單位，是每英寸篩網(wǎng)上有多少個孔就稱這個篩網(wǎng)為多少目。目數(shù)越大的篩孔越小。由于各國的標準不同，“目”所對應(yīng)的微米數(shù)也不相同。下表是常用的“目”與微米對照表（僅供參考）

?根據(jù)激光粒度儀國際標準 ISO13320-2009，粒度測試的準確性指某一儀器對標準樣品的測量結(jié)果與該標準樣標稱值之間的誤差。應(yīng)符合如下規(guī)定：（1）D10 － D30 之間任一下累積分布值與標準物質(zhì)給出的標稱值相比不應(yīng)超過3%；（2）D30 － D70 之間任一下累積分布值與標準物質(zhì)給出的標稱值相比

? 根據(jù)激光衍射法國際標準 ISO13320-2009， 重復(fù)性和重現(xiàn)性的誤差是通過D10、D50 和D90 三個粒度典型值來評價的。按規(guī)定 D50 的偏差不大于 3%，同時D10 和D90 的偏差不大于5% 為合格。 標準同時還規(guī)定了進行重復(fù)性和重現(xiàn)性驗證的條件：一是所用的樣品的最大粒徑與最小粒徑

?（1）儀器質(zhì)量，如激光器、探測器、信號傳輸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、樣品制備系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)等是否正常。（2）操作過程，如背景、遮光率、軟件參數(shù)、介質(zhì)溫度、分散劑用量和種類、超聲波分散時間、樣品池是否干凈或結(jié)霧等。（3）取樣，包括從車間里取樣和實驗室縮分。（4）環(huán)境條件，包括電壓、溫度、振動、電磁干擾等。（5

? 就粒度測試儀器而言，重現(xiàn)性評價的意義有以下幾個方面，一是用來了解儀器長期的穩(wěn)定性；二是用來評價取樣方法的穩(wěn)定性； 三是用來評價操作的規(guī)范程度；四是用來評價儀器參數(shù)的設(shè)置的一 致性；五是用來評價環(huán)境對儀器的影響。進行重現(xiàn)性評價時要用標 準樣品，標準樣品可以是有證的顆粒度標準樣品，也可以用儀器附

? 在改變測量條件的情況下，對同一被測樣品進行連續(xù)多次測量所得結(jié)果之間的偏差叫做重現(xiàn)性。進行重現(xiàn)性評價時，至少要變更以下條件中的一個：①測量時間；②重新取樣；③不同操作者；④不同測量儀器；⑤不同地點。重現(xiàn)性與重復(fù)性的相同點都是通過多次測量來相對評價儀器和方法的穩(wěn)定性，不同點在于重復(fù)性測量時所有條件都

? 重復(fù)性是用來考核儀器當(dāng)前狀態(tài)的重要依據(jù)。儀器的重復(fù)性好說明這臺儀器當(dāng)前的激光器、探測器、信號傳輸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、樣品制備系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)都是穩(wěn)定的、正常的，儀器的運行環(huán)境也是適合的，儀器能夠勝任正常的粒度測試工作。如果重復(fù)性不好，說明這臺儀器是有故障的，需要考察激光器、探測器、信號傳輸系統(tǒng)、控制系

?在相同測量條件下對同一被測樣品連續(xù)多次測量所得結(jié)果之間的偏差叫重復(fù)性。重復(fù)性條件包括以下幾個方面：相同的測量流程，相同的操作者，在相同的條件，在相同的地點，使用相同的儀器，在短時間內(nèi)多次測量。重復(fù)性是衡量粒度儀器和粒度測試方法穩(wěn)定性的主要指標。重復(fù)性誤差的計算方法如下： 重復(fù)性或重現(xiàn)性為

?頻率分布又叫區(qū)間分布或微分分布，指兩個粒徑之間顆粒占總量的百分比。累積分布又叫積分分布，指小于（或大于）某粒徑的顆粒占總量百分數(shù)，它是由頻率分布累加得到的。