激(ji)光(guang)粒(li)徑(jing)分(fen)析(xi)儀(yi)作為(wei)壹種(zhong)高(gao)精(jing)度(du)的(de)納(na)米(mi)顆粒(li)表征儀器(qi)，在生物(wu)納(na)米(mi)相(xiang)關(guan)領(ling)域(yu)發揮(hui)著(zhe)舉(ju)足輕重的作用。隨(sui)著生(sheng)物(wu)技術(shu)的(de)不(bu)斷發展(zhan)和納(na)米(mi)技(ji)術(shu)的(de)興起，生(sheng)物納米(mi)材料的研究和(he)應(ying)用日益(yi)受(shou)到重視(shi)。激(ji)光(guang)粒(li)徑(jing)分(fen)析(xi)儀(yi)憑(ping)借其寬廣(guang)的(de)測(ce)量(liang)範圍(wei)、高精(jing)度(du)的(de)分(fen)析(xi)能(neng)力(li)，成為生(sheng)物(wu)納米領(ling)域(yu)重要的研究工(gong)具(ju)。其工作原(yuan)理基(ji)於光(guang)在傳播過(guo)程(cheng)中，波前受(shou)到與(yu)波長尺(chi)度(du)相(xiang)當(dang)的(de)隙(xi)孔或顆粒(li)的限制(zhi)，產(chan)生(sheng)衍(yan)射(she)和散射(she)現象。這(zhe)些(xie)衍射(she)和散射(she)的光(guang)能(neng)的空間分(fen)布與(yu)光(guang)波波長和顆(ke)粒(li)的尺(chi)度(du)密(mi)切(qie)相關(guan)。通過分(fen)析(xi)這(zhe)些(xie)衍射(she)和散射(she)光信(xin)號(hao)，可以精(jing)確(que)計算出顆粒(li)的粒(li)徑(jing)大(da)小(xiao)、分(fen)布以及ZETA電(dian)位等(deng)關(guan)鍵(jian)參(can)數(shu)。
壹、光(guang)學(xue)系(xi)統(tong)
光學(xue)系統(tong)是(shi)激(ji)光(guang)粒(li)徑(jing)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)核(he)心，負責產(chan)生(sheng)激(ji)光(guang)束、收集散射(she)光信(xin)號(hao)，並轉(zhuan)換為可分(fen)析(xi)的(de)電(dian)信(xin)號(hao)。
激(ji)光(guang)光源
類型(xing)：通常采(cai)用氦氖(nai)激(ji)光(guang)器（He-Ne，波長632.8nm）或半(ban)導體激(ji)光(guang)器（波長可調，如405nm、785nm）。
作用：發射(she)高單(dan)色性(xing)、高方向性(xing)的激(ji)光(guang)束，作為(wei)測(ce)量(liang)顆粒(li)的“探(tan)針”。
特點(dian)：激(ji)光(guang)波長影響(xiang)散射(she)光強度(du)分(fen)布，需根(gen)據(ju)顆(ke)粒(li)材質(zhi)和尺(chi)寸選擇（如小(xiao)顆粒(li)適合短波長，大(da)顆粒(li)適合長波長）。
散射(she)光收集系統(tong)
透鏡組(zu)：包(bao)括(kuo)傅裏葉(ye)透鏡或聚(ju)光鏡，用於將(jiang)散射(she)光聚(ju)焦到探(tan)測(ce)器(qi)上。
光闌(lan)：限(xian)制(zhi)光路(lu)，減(jian)少雜(za)散光幹(gan)擾(rao)，提(ti)高(gao)信(xin)噪(zao)比。
角度(du)範(fan)圍(wei)：根據(ju)米(mi)氏(shi)散射(she)理論(lun)，散射(she)光角(jiao)度(du)與(yu)顆(ke)粒(li)大(da)小(xiao)相關(guan)（小(xiao)顆粒(li)散射(she)角大(da)，大(da)顆粒(li)散射(she)角小(xiao)），因(yin)此(ci)需覆(fu)蓋(gai)多角度(du)範(fan)圍(wei)（如0.1°-170°）。
探(tan)測(ce)器(qi)陣(zhen)列
類型：光(guang)電(dian)二極(ji)管(guan)（PMT）、光(guang)電(dian)倍(bei)增管(guan)（PMT）或(huo)CMOS/CCD傳(chuan)感(gan)器。
作用：將(jiang)不(bu)同角(jiao)度(du)的(de)散射(she)光強度(du)轉(zhuan)換為電(dian)信(xin)號(hao)，形成(cheng)散射(she)光強度(du)分(fen)布曲(qu)線(xian)。
特點(dian)：高靈敏(min)度(du)、低(di)噪(zao)聲(sheng)，需具(ju)備(bei)快(kuai)速(su)響應能(neng)力(li)以捕(bu)捉動態散射(she)信(xin)號(hao)。
二、信(xin)號(hao)處理系(xi)統(tong)
信(xin)號(hao)處理系(xi)統(tong)負責將(jiang)探(tan)測(ce)器(qi)輸出的電(dian)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換為數(shu)字信(xin)號(hao)，並通過算(suan)法反(fan)演(yan)顆粒(li)粒(li)度(du)分(fen)布。
模(mo)數(shu)轉(zhuan)換器（ADC）
作用：將(jiang)模(mo)擬電(dian)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換為數(shu)字信(xin)號(hao)，便於計算機(ji)處理。
精(jing)度(du)：通常采(cai)用12-16位ADC，分(fen)辨率(lv)越高(gao)，信(xin)號(hao)細節(jie)保留越(yue)完(wan)整。
反(fan)演(yan)算法(fa)模(mo)塊(kuai)
算法類(lei)型(xing)：包(bao)括(kuo)米氏(shi)理論(lun)（Mie Theory）、弗朗(lang)霍(huo)費衍射(she)（Fraunhofer Diffraction）或獨(du)立(li)模(mo)態算法(fa)（IMA）。
作用：根據(ju)散射(she)光強度(du)分(fen)布曲(qu)線(xian)，通過數(shu)學模(mo)型反(fan)演(yan)顆粒(li)的粒(li)度(du)分(fen)布（如體積(ji)分(fen)布、數(shu)量(liang)分(fen)布）。
特(te)點(dian)：算法(fa)需考(kao)慮(lv)顆粒(li)形狀(zhuang)、折(zhe)射(she)率(lv)、吸(xi)收率(lv)等因(yin)素，復(fu)雜(za)顆(ke)粒(li)需結(jie)合多角度(du)散射(she)數(shu)據(ju)。
數(shu)據(ju)處理單(dan)元(yuan)
硬(ying)件(jian)：通常采(cai)用嵌(qian)入(ru)式(shi)處理器(qi)或(huo)工業計算機(ji)，負責實時處理數(shu)據(ju)。
軟(ruan)件(jian)：提(ti)供(gong)用戶(hu)界(jie)面(mian)，支持參(can)數(shu)設置、數(shu)據(ju)存(cun)儲、報(bao)表(biao)生(sheng)成等(deng)功能(neng)（如Malvern Mastersizer 3000的軟件(jian)可輸出D10、D50、D90等參(can)數(shu)）。
三、樣(yang)品(pin)分(fen)散系統(tong)
樣品(pin)分(fen)散系統(tong)確(que)保顆粒(li)在測(ce)量(liang)過程(cheng)中均勻分(fen)散，避免(mian)團聚(ju)或沈降(jiang)，影響(xiang)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)。
分(fen)散介質(zhi)
類型：液體（水(shui)、有(you)機(ji)溶(rong)劑）、氣(qi)體（空氣(qi)、氮氣(qi)）或(huo)幹粉(fen)。
選(xuan)擇依據(ju)：需與(yu)顆(ke)粒(li)材質(zhi)兼容(rong)，避免(mian)化學反(fan)應(ying)或溶(rong)解(jie)（如金屬顆(ke)粒(li)需用非(fei)極(ji)性(xing)溶劑分(fen)散）。
分(fen)散裝置
液體分(fen)散：
超聲(sheng)分(fen)散器：通過超(chao)聲(sheng)波振動打破顆(ke)粒(li)團聚(ju)體（如Malvern的Hydro系列）。
攪拌(ban)器：機(ji)械(xie)攪拌(ban)使顆粒(li)懸(xuan)浮（適(shi)用於高(gao)濃(nong)度(du)樣(yang)品(pin)）。
氣(qi)體分(fen)散：
氣(qi)溶(rong)膠(jiao)發生(sheng)器(qi)：將(jiang)幹(gan)粉(fen)顆(ke)粒(li)霧化成氣(qi)溶(rong)膠(jiao)（如TSI的SMPS系統(tong)）。
幹法(fa)分(fen)散：
文(wen)丘裏管(guan)：利(li)用高速(su)氣(qi)流(liu)使顆粒(li)分(fen)散（適用於脆(cui)性(xing)顆粒(li)）。
循(xun)環(huan)系(xi)統(tong)
泵：驅(qu)動分(fen)散介質(zhi)循(xun)環(huan)，確(que)保樣品(pin)均勻流(liu)動（如蠕(ru)動泵(beng)或隔膜泵）。
流(liu)量(liang)控(kong)制(zhi)：通過閥(fa)門或流(liu)量(liang)計調節(jie)流(liu)速(su)，避免(mian)顆粒(li)沈降或過(guo)度(du)剪(jian)切(qie)。
四、數(shu)據(ju)輸(shu)出與(yu)控(kong)制(zhi)系統(tong)
數(shu)據(ju)輸(shu)出與(yu)控(kong)制(zhi)系統(tong)負責將(jiang)測(ce)量(liang)結果(guo)呈現給(gei)用戶(hu)，並支持參(can)數(shu)調整和設備控(kong)制(zhi)。
顯(xian)示單元(yuan)
類(lei)型：液晶顯(xian)示屏(ping)（LCD）或觸(chu)摸屏(ping)，顯(xian)示粒(li)度(du)分(fen)布曲(qu)線(xian)、統(tong)計參(can)數(shu)（如D50、Span值）等(deng)。
功能(neng)：支持實時監(jian)測(ce)、歷(li)史數(shu)據(ju)查(zha)詢、多組(zu)數(shu)據(ju)對(dui)比。
輸入(ru)接口(kou)
鍵(jian)盤/觸(chu)摸屏(ping)：用於設置測(ce)量(liang)參(can)數(shu)（如分(fen)散介質(zhi)類型、折射(she)率(lv)、測(ce)量(liang)時間(jian)）。
外(wai)部(bu)接(jie)口(kou)：支持USB、以太(tai)網或(huo)RS-232連接(jie)，便於數(shu)據(ju)導(dao)出或遠程(cheng)控(kong)制(zhi)。
控(kong)制(zhi)軟件(jian)
功(gong)能(neng)：提(ti)供(gong)自動(dong)化測(ce)量(liang)流(liu)程(cheng)（如壹鍵(jian)啟動(dong)、自動清(qing)洗(xi)）、數(shu)據(ju)後(hou)處理（如濾波、擬合）和報(bao)告生(sheng)成(cheng)。
兼(jian)容(rong)性(xing)：支持導出Excel、PDF等格式(shi)文(wen)件(jian)，或(huo)與(yu)LIMS（實驗(yan)室(shi)信(xin)息(xi)管(guan)理系(xi)統(tong)）集成(cheng)。
五(wu)、輔(fu)助(zhu)組(zu)件(jian)
輔(fu)助(zhu)組(zu)件(jian)確(que)保設備穩定運行(xing)和用戶(hu)操(cao)作便利性(xing)。
外(wai)殼與(yu)防(fang)護(hu)
材質(zhi)：金屬或(huo)高(gao)強度(du)塑(su)料(liao)，防(fang)塵(chen)、防(fang)潮、防(fang)腐蝕(shi)（如IP65防(fang)護(hu)等級）。
散熱：內置風扇(shan)或散熱片，防(fang)止激(ji)光(guang)器過熱。
校(xiao)準裝置
標準顆粒(li)：用於定期(qi)校(xiao)準設備（如聚(ju)苯(ben)乙(yi)烯(xi)乳膠(jiao)球(qiu)，粒(li)徑(jing)已知且(qie)均勻）。
校(xiao)準軟件(jian)：自(zi)動(dong)比對(dui)測(ce)量(liang)結果(guo)與(yu)標準值，調(tiao)整系統(tong)參(can)數(shu)。
安全裝置
激(ji)光(guang)安全聯(lian)鎖：防(fang)止激(ji)光(guang)意(yi)外(wai)照(zhao)射(she)（如開門自動斷電(dian)）。
緊急停(ting)止按鈕：快(kuai)速(su)切(qie)斷電(dian)源，應(ying)對(dui)突(tu)發情(qing)況(kuang)。
