2。1。1  MIE散射理论适用条件

MIE散射理论是由德国科学家米氏在1908年，通过麦克斯韦方程组得到的精确数学解。

它的一般适用条件为[21]：

首先，散射颗粒应为球形。（对于非球形粒子散射的测量，要使用引入形状因子了的Rayleigh-Gans近似）。 为了测量时的方便，我们找到了标准粒子，即人工合成PSL标准球颗粒，我们统计出标准PSL的散射光强，再通过测量我们实验中或者实际中的待测颗粒的散射光能（或者信号）分布，通过两者的对比，找到与之相符的PSL标准球，我们就得到了待测颗粒的大小。在这一过程中，我们使用了当量粒径的定义[22]。论文网

其次，散射状态和相对折射率有关（以周围环境作参考）。一般情况下对于绝缘介质来说，其折射率虚部为0，即介质没有吸收性质；但有些介质折射率并不是实数，例如金属，其实部代表散射分布，虚部代表衰减。

最后，Mie散射理论的使用条件：0。1 10，即散射光波长与颗粒粒径（ ）相比要很接近。那当散射光波远大于颗粒大小时我们通常应用瑞利散射原理：散射光能以粒径6次方为参考在变大；相反，若光波长远小于粒径时，我们用Huygens-kirchhoff衍射理论，也可以选择用几何光学来解释现象。

2。1。2  MIE散射理论应用[23]

 Mie散射理论曾被应用到控制地球大气环境污染领域，针对于我们常谈及的温室效应，Mie散射理论给出了很好的分析，并科学的得出：通过减少污染气体的排放量来控制温室效应这一根本方法；根据微小颗粒在红外光照射下的散射特性，可以研制出新型的隐形材料，例如，通过用吸收系数高、反射能力弱的两个涂层将掺杂颗粒的复杂涂层夹起来，可达到红外隐身的效果；在军事领域上，Mie散射被应用的极其广泛，在各军用设备、或者秘密基地等重要关键区域的隐蔽问题中基本都会用到，主要运用的是多粒子的散射理论[24]，使扫描光（多为红外光）不能进出传播。其中常用的小粒子为水滴、烟雾、碳颗粒等。

2。2  尘埃粒子计数器的结构

2。2。1  照明系统

尘埃粒子计数器的结构组成包括：照明光源，气路系统，散射光收集系统，三者交于光敏区。通常来讲，照明系统可以是白光光源，He-Ne激光光源，半导体激光光源等。通常为了提高仪器的计数效率和信噪比等，亮度高，方向性和单色性都很好的半导体激光光源会是我们的首选。白光光源通常是以白炽灯发光作为光源激励的，但白炽灯灯丝的松散周期将有可能导致漏计数，而且因为白炽灯的数值孔径大，会给散射光收集系统带来不便，影响散射光强曲线的单调性从而产生较大的颗粒粒度测量误差[25][26]。He-Ne激光光源虽然方便批量生产，但构成的计数器在光敏区的光能分布不均匀，常常会导致小粒子光散射信号低于阈值而因此不能被计数[27]。文献综述

2。2。2  气路系统

气路系统由气溶胶喷嘴，采样气泵（进气嘴），排气嘴等组成。气泵工作时，粒子气流在一定条件下可形成层流，由于层流本身的稳定性（各流体质点均无横向流动，且在进行层状前进或柱状流动前进时互相没有干扰[28]）,测试结果也会因此而更加准确。此时影响气流流速的最主要因素是喷嘴大小和形状。通常，拉瓦尔喷管为主要采用的喷管形式，其结构如下图2。1。它可以使输出气流均匀，不存在激波[29]。我们可以认为它流出的各粒子流速相等[30