纳米颗粒粒度测量在环境、航天、医药、军事等领域均有广泛的应用,因此,对纳米颗粒粒度测量方法的研究具有一定的价值和意义。光散射法是目前使用较为广泛的一种纳米粒子测量方法,然而其中的静态光散射法的计算过程较为繁琐,动态光散射法的光路系统较为复杂,由于激光自混合干涉具有结构简单、灵敏度高、易准直等优点,本文采用自混合干涉的方法进行纳米颗粒粒度的测量。本文的研究内容主要包括理论推导、仿真分析和实验测试三个方面:首先,设计了激光自混合干涉纳米颗粒粒度测量的方案,并根据Lang-Kobayashi速率方程建立了自混合干涉纳米颗粒粒度测量的数学模型,为仿真和实验工作奠定了理论基础。其次,使用Python语言对布朗运动中的纳米颗粒进行了初步仿真,并进一步通过仿真得到了布朗运动粒子散射光的自混合干涉信号,仿真结果显示,自混合信号在频域表现出一定的规律性,即粒径越大的粒子,其功率谱密度函数的谱线展宽就越窄,验证了本文所设计方案的可行性。最后,搭建实验系统进行实验。实验的准备工作中,设计了激光自混合干涉纳米颗粒粒度测量的光学系统,这是测量的核心;设计了信号处理电路,用来进行自混合信号的处理;设计了样品的夹持器,以便于将每次的待测粒子都固定在相同的位置,减少可变因素的影响;设计了采集卡的上位机界面和计算粒径的算法,可以将采集到的数据进行实时观察和保存,并通过计算得到粒径值或者区分出不同浓度的粒子。实验中,对浓度为0.5w.t.%的直径分别为100、200、300、500nm的粒子,和直径为100nm的浓度分别为0.1w.t.%、0.5w.t.%、1w.t.%的粒子进行了测量,由于单粒径颗粒群自混合干涉信号在频域的函数表达式类似于一个洛伦兹函数,所以对采集到的数据进行频谱分析,再经过计算可以得到被测粒子的大小,或者区分出不同浓度的粒子,通过计算得到粒径测量结果的误差均在6%以内。由此可得,本文所设计的研究方案是可行的。综上所述,本文所设计的激光自混合干涉纳米颗粒粒度测量方法的结构简单、测量速度快、测量结果准确,因此,该方法在医药、材料、环境、军事等涉及纳米颗粒测量的领域,都具有一定的应用价值。