激光尘埃粒子计数器的工作原理
,,,粒子计数器是利用丁达尔现象（Tyndall,Effect）来检测粒子。丁达尔效应是用John,Tyndall的名字命名的[1],通常是胶体中的粒子对光线的散射作用引起的。一束明亮的光照在空气或雾中的灰尘上,所产生的散射就是丁达尔现象。,,,

,,,,当折射率变化时,光线就会发生散射。这就意味着在液体中,汽泡对光线的散射作用和固体粒子是一样的。米氏理论（Mie,Theory）描述了粒子对光的散射作用。,
,,,
Lorenz-Mie-Debye理论最早由Gustav,Mie提出[2、3],它描述了光是如何朝各个不同方向散射的。具体的散射情况决定于介质的折射率、粒子对光的散射作用、粒子的尺寸和光的波长。具体介绍米氏理论的细节超出了本文的范围,但是,有很多公共领域的应用都可以用来验证光是如何散射的[4]。,,,
,,
,,,,光的散射情况会随着粒子尺寸的变化而变化。在粒子计数器中,米氏理论最重要的结果以及它对光散射的预测都与之相关。当粒子尺寸比光的波长要小得多的时候,光散射主要是朝着正前方（图1a）。而当粒子尺寸比光波长要大得多的时候,光散射则主要朝直角和后方方向散射（图1b）。,
,

,,,,
,,,,光可以看做是沿着传播方向进行垂直振荡的波。这一振荡方向就是所谓的偏振。入射光的偏振非常重要。在以前的例子里,光的散射是在入射光的偏振平面内进行测量的。,,,

,,,,粒子尺寸在5μm时的散射情况类似（图2a）,而具有偏振现象,粒子尺寸在 μm（图2b）时的散射情况有很大不同。由于用对数表示,变化不到十倍的,都看不到了。,,,

,,,,散射光的强度随着频率的改变而变化：较短的波长意味较强的散射。在其他条件都相同的情况下,蓝光的散射强度大约是红光的10倍。大部分粒子计数器采用的都是近红外或红色激光,直到最近,这还都是最符合经济效益的选择。蓝色气体和半导体激光器价格都很贵,而且半导体激光器的使用寿命也很短。,,,

,,,,空气粒子计数器,,,

,,,,图3所示的粒子计数器是使用传感器的典型设计,气流、激光、以及聚光镜彼此成直角。,,
,,
,,,,在传感器的出口处有一个真空装置,把空气经过传感器抽走。而空气中的粒子则将激光散射。散射光又会被后面的聚光镜聚焦到光学探测器上,随后把光转换成电压信号,并且进行放大和滤波。此后,这个信号从模拟的转换成数字信号,并且由微处理器对它进行分类。微处理器也会通过接口将计数器连接到控制数据收集系统上。