颗粒的光学体散射函数特性是颗粒的一项重要的物理学特性。传统的颗粒体散射函数研究主要建立在使用颗粒群样本间接测量的基础上,现有的孤立颗粒体散射函数直接测量方法存在样本适应性差和易受环境因素干扰等缺点。因此,设计一种稳定、可靠、快速、环境依赖少的孤立颗粒体散射函数测量系统具有十分重要的价值。本论文,从孤立颗粒样本捕获和体散射函数测量两个方向出发,结合微流控芯片技术,提出了基于流体力颗粒捕获微流芯片的孤立颗粒体散射函数测量方法,解决了孤立颗粒体散射测量的核心问题。通过综合运用流体力学方法与有限元分析工具,设计并制备具有自调节能力的孤立颗粒捕获微流控芯片；根据孤立颗粒光散射的特点,设计了基于空间滤波器和PMT光电探测器的散射光接收装置；基于各模块设计成果,完成了孤立颗粒体散射函数测量系统,通过对不同粒径颗粒的实际测量和分析,验证了该系统用于孤立颗粒体散射函数研究的有效性和探测能力。本论文阐述了微流控芯片内部流道中的流场分布特点,通过建立流阻等效模型,运用Matlab对流道结构参数与流场分布特性关系进行了综合计算,提出了一种不仅可同时达到高捕获效率和高捕获准确率,而且利用捕获微粒自身对流体分布进行自动反馈调节的微流道结构。运用有限元流体计算工具,对前述结构进行三维仿真研究,并进一步对影响捕获效果的流场局部特征进行优化。在此基础上设计并制备了具有高光学透过率的孤立颗粒捕获芯片。为实现孤立颗粒散射光的有效探测,通过原理分析、理论计算、数值仿真和综合对比,设计并搭建了一套基于空间滤波器和PMT光电探测器的角度扫描式大动态范围散射光测量模块,并实验验证了系统实际视场和大光强动态范围下的线性度。基于理论分析与上述孤立颗粒捕获模块、散射光测量模块的研究成果,研制了一套孤立颗粒体散射函数测量系统。通过消除了有机溶液吸胀、环境温度波动和层流边界对折射率匹配的影响,提高了光学匹配效果。通过空间精密对准,对实际捕获的孤立聚苯乙烯颗粒的大角度范围内的体散射函数进行实际测量。多次重复测量20.42μm颗粒在20至1620之间的散射光分布在光强变化约1×106范围内的波动中心值约为20%-25%。直径分别为23μm,23.75μm,31μm的聚苯乙烯标准颗粒样品的实验结果与Mie散射理论曲线趋势上符合良好。实验数据和理论曲线中20°至55°区间内数据进行曲线拟合和参数分析,相同粒径颗粒的理论与实验拟合参数差别不大于8.6%；不同粒径颗粒的拟合参数间差异明显。通过对颗粒体散射函数的实际测量与分析,证明本方法在定性和定量角度均与理论曲线符合较好,是一种快速、有效且富有潜力的孤立颗粒体散射测量方法。