レーザ粒度計の原理

レーザ粒度計は、粒子がレーザ光を散乱させることができるという物理現象に基づいて粒度分布を試験するものである。レーザーは単色性と*の指向性に優れているため、障害のない無限空間ではレーザーが無限遠の場所に照射され、伝播中に発散することは少ない。

ミセス散乱理論によると、ビームが粒子障壁に遭遇すると、一部の光は散乱現象を発生し、散乱光の伝播方向は主ビームの伝播方向と角度θを形成し、θ角の大きさは粒子の大きさと関係があり、粒子が大きいほど、発生する散乱光のθ角は小さくなる、粒子が小さいほど、発生する散乱光のθ角は大きくなる。すなわち、小角度（θ）の散乱光は大粒子によるものであり、大きな角度（θ1）の散乱光は小さな粒子に起因する。さらに研究により、散乱光の強度はこの粒径粒子の数を表すことが明らかになった。これにより、異なる角度における散乱光の強度を測定することで、サンプルの粒度分布を得ることができる。

異なる角度の散乱光の光強度を測定するためには、光学的手段を用いて散乱光を処理する必要がある。ビームの中の適切な位置にリッチレンズを置き、このリッチレンズのバックフォーカス平面に多元光検出器のセットを置き、異なる角度の散乱光がリッチレンズを介して多元光検出器に照射されると、光信号は電気信号に変換されてコンピュータに転送され、ソフトウェアを介してこれらの信号を処理することで、正確に粒度分布が得られます。