眾所周知，Mie氏散射理論主要用于從亞微米至微米的尺寸段，在微米以下至納米的光散射則近似為形式更明晰簡單的瑞利散射定律，而對(duì)大于微米至毫米的大粒子則近似為意義明確的夫瑯和費(fèi)衍射規(guī)律。用這些定律可成功解釋各類散射現(xiàn)象，并指導(dǎo)顆粒的粒度分布的測試技術(shù)，Mie氏散射理論是對(duì)處于均勻介質(zhì)中的各向均勻同性的單個(gè)介質(zhì)球在單色平行光照射下的Maxwell方程邊界條件的嚴(yán)格數(shù)學(xué)解，它是目前顆粒測試中的主流理論。

下面我們在分析外顆粒散射理論和測試技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套采用光子技術(shù)測量亞微米量級(jí)顆粒散射信息的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)來對(duì)Mie氏散射理論進(jìn)行更加深入的研究。為了將亞微米乃至納米范圍內(nèi)的顆粒更加地測量其粒徑大小，實(shí)驗(yàn)中采用光子技術(shù)，合理地設(shè)計(jì)樣品池與入射光之間的角度，很好地提高了實(shí)驗(yàn)精度，得到與Mie 理論吻合較好的結(jié)果,并創(chuàng)新提出采用光纖探頭結(jié)合光電倍增管與光子計(jì)數(shù)器作探測器的粒度儀,較有限環(huán)靶更好地適用于亞微米顆粒的粒度測試,并可更好的和計(jì)算機(jī)接口,提高測試水平，從而大大提高了小顆粒粒度測量的分辨能力,并在此基礎(chǔ)上探測性地研究新一代亞微米顆粒檢測儀器。

該研究采用高時(shí)空分辨率觀測技術(shù)，以物理模擬結(jié)合實(shí)驗(yàn)測量為主要研究手段。采用He-Ne激光光源照射到均勻分散的顆粒上，用光纖接受散射信號(hào)，通過光電倍增管將散射信號(hào)放大后，用光子計(jì)數(shù)器來測量激光作用下各微粒的散射信息。通過對(duì)散射信號(hào)的分析計(jì)算，可得到所測場中顆粒物理參數(shù)的定量結(jié)果。