[发明专利]通过光学衍射改善粒度

权利要求书

1.一种粒度仪器，包括：

样品池，用于接收包括多个颗粒的样品；

光源，被配置为利用光束对所述样品进行照射，以通过所述光束与所述颗粒的相互作用而产生散射光；

第一光学系统，包括分别被配置为将所述散射光的一部分分裂成散射光的第一部分和第二部分的第一光学元件和第二光学元件；

第二光学系统，被配置为从所述第一光学系统接收所述散射光的第一部分和第二部分，并且对所述散射光的第一部分和第二部分进行重新组合而在检测位置处产生干扰信号；

检测器，被配置为对所述检测位置处的所述干扰信号进行检测。

2.根据权利要求1所述的仪器，进一步包括光学路径调节器，相对于由所述散射光的第二部分采取的到所述检测器的第二光学路径，所述光学路径调节器用于改变由所述散射光的第一部分采取的到所述检测器的第一光学路径，以改变所述检测位置处的所述干扰信号。

3.根据权利要求2所述的仪器，其中，所述光学路径调节器被配置为调节所述第一光学元件相对于所述第二光学元件的位置的位置。

4.根据权利要求2或3所述的仪器，其中，所述光学路径调节器被配置为相对于所述散射光的第二部分到所述第二光学系统的光学路径长度而调节所述散射光的第一部分到所述第二光学系统的光学路径长度。

5.根据前述权利要求中任一项所述的仪器，其中，所述第一光学元件包括第一光纤的输入孔，并且所述第二光学元件包括第二光纤的输入孔。

6.根据权利要求5所述的仪器，其中，所述第二光学系统包括用于连接所述第一光纤和所述第二光纤的耦合器，以在光纤的长度内对所述散射光的第一部分和第二部分进行组合。

7.根据前述权利要求中任一项所述的仪器，其中，所述检测器包括雪崩光电二极管。

8.根据前述权利要求中任一项所述的仪器，其中，所述检测器包括布置在检测器焦平面中的检测器元件阵列。

9.根据前述权利要求中任一项所述的仪器，其中：

所述第一光学系统的所述第一元件被配置为接收所述散射光的第一部分并且调整被传送至所述第二光学系统的所述散射光的第一部分的会聚性；

所述第一光学系统的所述第二元件被配置为接收所述散射光的第二部分并且调整被传送至所述第二光学系统的所述散射光的第二部分的会聚性。

10.根据权利要求9所述的仪器，其中，所述第一元件和所述第二元件各自包括会聚折射透镜元件。

11.根据前述权利要求中任一项所述的仪器，其中，所述第一元件和所述第二元件围绕所述照射光束是对称的。

12.根据前述权利要求中任一项所述的仪器，其中：

(i)所述第二光学系统包括具有与所述检测位置重合的焦平面的会聚折射透镜元件；或

(ii)所述第二光学系统包括具有与所述检测位置重合的焦平面的会聚反射元件。

13.根据前述权利要求中任一项所述的仪器，进一步包括处理器，所述处理器被配置为从指示所述检测位置处的所述干扰信号的所述检测器接收测量数据并且从所述测量数据确定粒度和/或粒度分布。

14.根据权利要求13所述的仪器，其中，确定粒度包括：使用根据米氏散射理论而获得的逆散射矩阵，所述逆散射矩阵使多个不同散射角度的散射光的强度与多个不同尺寸的颗粒的分布相关。

15.根据权利要求14所述的仪器，其中，确定粒度包括：从逆散射矩阵与光学矩阵的组合获得逆矩阵，所述光学矩阵表示所述第一光学系统和所述第二光学系统对所述散射光进行的变换。