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颗粒粒径问题广泛存在于能源、化工、冶金、制药和农业育苗等领域,准确地控制和掌握颗粒的粒径信息,有助于提升产品的性能和质量,降低能源的消耗、改善环境、保障人类身体健康。光散射法因具有适用性强、粒度测量范围宽、测量重复性好、快速实时、自动化和智能化程度高、干扰因素少、不接触样品、可实现在线测量等优点而得到充分重视。本文主要研究了基于近场散射的颗粒粒径测量方法,旨在克服传统前向小角散射中心光过强、杂散光干扰、散射角过小等缺点,提供一种新型有效地测量前向散射光的方法。介绍了近场散射基本概念,分析了近场散斑尺寸大小与颗粒粒径的关系;基于快速傅里叶变换,从数学角度得出近场散斑图像功率谱与远场散射光强的关系,为近场散射法测量前向散射光提供了理论支撑;研究了Mie散射理论,分析了不同粒径参数、折射率及入射波长下散射光强分布规律,计算了单颗粒在不同散射波矢、不同粒径下的散射光强值,作为粒径反演的理论光强值。阐述了粒径反演问题的独立模式算法,分析了传统Chahine算法在反演单峰宽分布和双峰分布时对噪声极其敏感,容易出现振荡、伪峰等不利现象。提出了以SIRT算法来实现正则化法非负约束条件,将非负正则化解作为Chahine算法的初始值,对正则化方程进行迭代的优化算法,并对Johnson.SB分布函数的单峰宽分布和双峰分布进行模拟验证,模拟结果表明:优化后的Chahine算法都比传统Chahine算法的反演误差要小,曲线相关系数要高,抗噪能力要强。基于近场散射测量原理,设计并搭建了颗粒粒径测量系统,包括激光器、空间滤波器、显微物镜和CCD、计算机等,给出了光学元件参数选取的原则。与传统的前向小角散射系统相比,近场散射测量系统结构紧凑、装置简单、弱化了光路的对准问题,最大散射角增至40.5。。最后,利用已知粒径(39.2μm和67.3μm)的标准颗粒对测量系统的准确性进行了单峰分布测量的验证,测量误差在5%之内;对于粒径为39.2μm和67.3 μm的混合颗粒进行了双峰分布验证,在43.3μm和74.1μm处出现峰值,测量误差在10%左右。