光散射式尘埃粒子计数器是监测空气中悬浮颗粒的重要光学传感器,其粒径分辨率很大程度上影响着测量结果的准确性,其中最重要的影响因素是散射光收集系统的结构,本文从理论建模与实验验证的角度出发,研究不同散射光收集系统结构对粒径分辨率影响,为激光粒子计数器的优化提供了一种解决方案。本文以Monte Carlo随机模型为基础,针对粒径为0.3μm、0.4μm、0.5μm与0.6μm四种标准PSL粒子,建立单粒子Lorenz-Mie随机散射模型。同时将散射收集系统简化为光电探测器、光敏区与反射镜三个组成部分,对光电探测器光敏感面、光敏区进行有限元划分,推导计算空间光束反射坐标变换,理论计算散射光信号幅度分布曲线与光子落点位置时间积分结果,同时理论上探讨幅度呈对数正态分布的随机噪声模型的合理性,完成PartileCounter仿真软件编写;以信息熵为基础建立信号分布的离散度与区分度评价体系,通过仿真计算比较球形反射镜与椭球形反射镜对粒径分辨率的影响,同时寻找光电探测器最佳位置。实验上,对两台改进型粒子计数器与原有LM1612Ag型粒子计数器进行四种标准粒子的标定实验,获取实际信号幅度分布结果,验证理论模型的合理性,证明当探测器距球心4.5mm时粒径分辨率达92.6%,比原有结构粒径分辨率有较大提升,远超国标规定的70%。本文研究工作为散射光收集系统的优化提供了新的解决思路,为粒径分辨率的提升提供了理论依据。