光學(xué)粒子計數(shù)器的原理

光學(xué)粒子計數(shù)器是利用丁達(dá)爾現(xiàn)象（Tyndall Effect）來檢測粒子。一束明亮的光照在空氣或霧中的灰塵上，所產(chǎn)生的散射就是丁達(dá)爾現(xiàn)象。

 何為丁達(dá)爾效應(yīng)？丁達(dá)爾效應(yīng)是用John Tyndall的名字命名的，通常是膠體中的粒子對光線的散射作用引起的。 當(dāng)折射率變化時，光線就會發(fā)生散射。這就意味著在液體中，汽泡對光線的散射作用和固體粒子是一樣的。

 米氏理論（Mie Theory）描述了粒子對光的散射作用。在粒子計數(shù)器中，米氏理論重要的結(jié)果以及它對光散射的預(yù)測都與之相關(guān)。當(dāng)粒子尺寸比光的波長要小得多的時候，光散射主要是朝著正前方。而當(dāng)粒子尺寸比光波長要大得多的時候，光散射則主要朝直角和后方方向散射。

光的散射與粒子尺寸的關(guān)系
 光可以看做是沿著傳播方向進(jìn)行垂直振蕩的波。這一振蕩方向就是所謂的偏振。入射光的偏振非常重要。在以前的例子里，光的散射是在入射光的偏振平面內(nèi)進(jìn)行測量的。 粒子尺寸在5μm時的散射情況類似；而具有偏振現(xiàn)象，粒子尺寸在0.3μm時的散射情況有很大不同。由于用對數(shù)表示，變化不到十倍的，都看不到了。

垂直平面的散射作用

散射光的強(qiáng)度隨著頻率的改變而變化：較短的波長意味較強(qiáng)的散射。在其他條件都相同的情況下，藍(lán)光的散射強(qiáng)度大約是紅光的10倍。大部分粒子計數(shù)器采用的都是近紅外或紅色激光；直到近，這還都是符合經(jīng)濟(jì)效益的選擇。藍(lán)色氣體和半導(dǎo)體激光器價格都很貴；而且半導(dǎo)體激光器的使用壽命也很短。