入正题之前，先来一个小科普，现在被广泛使用的纳米粒度仪是基于动态光散射原理的所以也称为“动态光散射纳米粒度分析仪”或者叫“动态光散射激光粒度仪”。相对于我们常用的激光粒度仪来讲，这是一个小众领域的应用产品，然而随着粉体产业的升级和纳米科技产业化的加速，这个设备的市场地位也在不断提升。就该类仪器的名称来讲，比激光粒度仪多了“动态光散射”几个字。实际上两类仪器使用的激光光源都是类似的，并且测量理论基础都是光散射/衍射原理。只是纳米粒度仪采集的原始数据是激光照射运动颗粒产生散射后的动态光信号，根据光强随时间变化函数推导测量结果。而激光衍射粒度仪采集的是激光通过颗粒衍射后的空间光强分布，进而用米氏理论通过数学反演推导出粒度结果。然而，对于纳米粒度仪，你会说她太矫情吗，尤其是宽分布样品测不准，为什么呢？在上周举办的IPB国际粉体展上，我们请教了珠海真理光学的商务总经理秦和义先生，他从原理上给我们回答了这个常见的问题。

接下来，我们就简单图解二者的原理，首先激光衍射粒度仪是通过颗粒的衍射或散射光的空间分布来分析颗粒大小的仪器。

激光粒度仪测量原理图

而纳米粒度仪，根据颗粒在液体中的布朗运动的速度测定颗粒大小。微小粒子悬浮在液体中受到液体介质的分子碰撞会产生无规则地布朗运动，布朗运动的速度依赖于粒子的大小和介质粘度，粒子越小，或介质粘度越小，布朗运动越快。粒子的布朗运动导致散射光强的波动和变化，而这种波动和变化的快慢与粒子粒径有关。

纳米粒度仪测试原理图

现在我们就可以回到文章标题的问题了，根据瑞利散射理论，散射强度与粒子粒径的6次方成正比。很小的粒径差异将来带极大的散射光强变化，激光衍射法粒度仪的探测单元是空间布局的，可以通过一定的技术手段来处理宽分布的粒度测试。而纳米粒度仪所探测的信号是某一时间的动态光散射信号的叠加。如果在测试样品中，存在极少数大颗粒，会导致散射光强的差异极大的变化，进而让大部分小颗粒的光强信号无法辨别，导致测试结果失真。

真理光学秦和义先生（右）和他们最新推出的纳米粒度分析仪

严格来讲，纳米粒度仪在粒测试过程中，灰尘是不能带入样品池的，我们知道PM2.5都是2.5个微米了，如果实际测试样品是纳米颗粒，微米级颗粒的散射光强经过6次方的放大后，小颗粒的散射光强会被彻底淹没了。实际上，纳米粒度仪的厂家也都明确了其测试样品的多分散系数要求，一般来讲，多分散系数> 0.7 的纳米分散体系，基本是不适合动态光散射的方法分析。因此，如果您的纳米粒度仪总是矫情，测试结果和电镜差异较大，那首先考虑的是您是不是在测试纳米颗粒，测试样品的多分散系数有没有超出动态光散射仪器的允许的范围。

粉体圈 作者：沐恩