微纳尺度的粒子会影响人们的健康和工业环境的洁净程度,且影响大小受其中粒子的表面形貌直接影响。由于粒子尺度过于微小,目前研究粒子表面形貌的方法主要为微观显示法。然而该方法存在制样成本高,样品不可回收,检测速度慢等缺点。基于以上问题,本文提出了一套基于散射表征的粒子表面形貌检测与分析方法。通过检测粒子流过光斑时产生的散射信号空间分布来对粒子的形貌进行判断。为了进行更深一步的研究,本文基于粒子光流场耦合受力情况研究了粒子的比表面积。为了进一步地提升粒子检测效率,本文建立了多粒子跨尺度散射模型并研究了不同形貌多粒子系统的散射。主要研究内容如下:（1）基于散射表征的粒子形貌检测原理与系统的建立:1)研究不同粒径,不同形貌,不同角度粒子的Mie散射情况;2)研究粒子在光场与流场中的受力情况并详细地研究了光镊力的原理与影响因素;3)对基于散射表征的粒子形貌检测系统的各组成部分进行了设计与制造,通过各子系统的组合完成了系统整体的搭建工作。（2）粒子形貌检测方法的研究与应用:1)研究了基于微观散射光斑和宏观整体散射信号的粒子形貌表征的方法,研究发现三次多项式支持向量机（Cubic Support Vector Machine,Cubic SVM）的分类准确度可达92%;2)研究了基于力学动态平衡的粒子粒径与比表面积的检测方法,并研究了表面粗糙度对于粒子比表面积的影响;3)在实际应用中,系统对三种粒子表征分类的准确性均在90%左右,混检的最大相对误差为5.85%,比表面积的最大误差为9.27%。（3）多粒子跨尺度散射模型与检测方法:1)通过研究不同粒径,角度,距离的双粒子系统来研究重散射与重吸收对系统整体散射的影响;2)将有限时域差分算法（Finite Difference Time Domain,FDTD）与蒙特卡洛光线追迹算法（Monte Carlo Ray Tracing,RT）进行结合,建立多粒子跨尺度散射模型;3)与前人所提出的“多粒子法”进行对比,本文所提出的算法结果的相对误差减少了50%以上;4)与纯FDTD算法进行对比,该算法运行时间节省了99.21%,运行内存节省了96.33%,存储空间节省了90.01%;5)通过该多粒子跨尺度散射模型研究了不同形貌的多粒子系统的散射。