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激光粒度儀是根據激光散射原理，顆粒大小不同，散射光能量隨散射角度的分布也不同，此種分布稱為散射譜，激光粒度儀就是通過檢測顆粒群的散射譜反演顆粒大小及其分布的。
激光粒度儀一般是由激光器、透鏡、光電接收器陣列、信號轉換與傳輸系統、樣品分散系統、數據處理系統等組成。激光器發出的激光束，經濾波、擴束、準直后變成一束平行光，在該平行光束沒有照射到顆粒的情況下，光束經過透鏡后將其匯聚到焦點上。當通過某種特定的方式把顆粒均勻地放置到平行光束路徑中時，激光束經過顆粒時將發生衍射或散射現象，一部分光將與光軸成一定的角度向外擴散。Mie氏散射理論證明，大顆粒引發的散射光與光軸之間的散射角大。這些不同角度的散射光通過透鏡后匯聚到焦平面上將形成半徑不同、明暗交替的光環，這些不同半徑的光環包含著粒度和含量的信息，在焦平面上沿徑向安裝一系列光電接收器，將光信號轉換成電信號并傳輸到計算機中，再用專用軟件進行分析和識別這些信號，可得到粒度分布。
顆粒的大小叫做粒度，一般以微米或納米為單位，當光束遇到顆粒阻擋時，一部分光將發生散射現象，如下圖。散射光的傳播方向將與主光束的傳播方向形成一個夾角θ。散射理論和實驗結果都告訴我們，散射角θ的大小與顆粒的大小有關，顆粒越大，產生的散射光的θ角就越小；顆粒越小，產生的散射光的θ角就越大。在圖8中，散射光I1是由較大顆粒引起的；散射光I2是由較小顆粒引起的。進一步研究表明，散射光的強度代表該粒徑顆粒的數量。這樣，在不同的角度上測量散射光的強度，就可以得到樣品的粒度分布了。
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