动态光散射技术是测量亚微米及纳米颗粒的有效方法,它通过测量散射光信号得到光强自相关函数,再对光强自相关函数进行反演获得颗粒粒度及其分布。在颗粒粒度反演中,需要求解第一类Fredholm积分方程,该方程的求解是一个典型的病态问题。尤其是单峰宽分布和双峰位置比小于2:1的近双峰分布的测量,一直未能得到有效解决。加权反演算法的提出,为其准确测量提供了可能。在自相关函数中,颗粒粒度信息主要分布在衰减延迟时段,噪声主要分布在长延迟时段。为了充分利用衰减延迟时段的颗粒粒度信息、有效抑制长延迟时段的噪声,需要对自相关函数进行加权,即在不同的时段给予不同的权重。但由于算法本身存在局限,不能动态检验颗粒粒度信息是否被充分利用,所以测量结果存在一些偏差。并且在多角度动态光散射中,角度权重系数容易受到噪声的影响,其准确求取是一难点。本文从颗粒粒度信息如何实现最大化利用、角度权重的准确求取等方面对颗粒粒度加权反演问题进行了较为深入的研究,主要研究内容包括:1.分析了加权反演的基本理论。颗粒的测量信息主要分布在自相关函数中的衰减延迟时段,为了有针对性地提取自相关函数中的粒度信息,需要对自相关函数进行加权,在含有粒度信息比较集中的时段,给予较大的权重,在含有噪声的时段,给予较小的权重。并且自相关函数中的近双峰分布的粒度信息明显少于远双峰,这也是导致近双峰分布反演困难的根本原因。2.基于自相关函数重构的动态光散射偏差加权反演方法研究。为了充分利用自相关函数衰减延迟时段的有效粒度信息,提出了信息偏差加权反演方法。通过特征加权反演获得颗粒粒度分布去重构自相关函数,与真实的自相关函数进行比较,用两者的差值重新构造信息偏差加权矩阵,去修正上一次的信息权重,再进行加权反演。通过逐次利用偏差加权反演,减小下一次偏差,直到信息偏差达到限定的最小值,即反演所得分布重构的自相关函数与光子相关器得到的自相关函数达到所要求的吻合程度。该方法通过动态检验信息的利用效果并逐次进行偏差加权,实现了自相关函数中粒度信息的最大化利用。3.基于角度权重逐次更新的多角度动态光散射加权反演方法研究。研究了特征加权反演算法带来的“益处”如何惠及到角度权重系数的求取中,提出角度权重逐次更新的方法,利用信息特征加权,逐次增加散射角并更新角度权重系数和重新构造特征加权矩阵,通过逐次信息特征加权,提高自相关函数消噪和信息提取效果。对宽分布和近双峰分布颗粒的反演表明,与常规反演方法相比,这一方法可以获得更为准确的宽分布和近双峰分布反演结果,并具有更好的抗噪声性能。在与常规反演方法的比较中发现,首先在多角度动态光散射测量中,信息的增加不仅仅取决于角度数量的增加,也取决于权重系数的准确计算,一个优异的权重算法可以减少所用的散射角度数量。采用角度权重逐次更新方法进行颗粒粒度反演用4个散射角即可得到好于通常方法用6个散射角度得到的结果;其次角度权重计算的过程不仅仅局限于对权重准确性的贡献,还在于其逐次更新信息特征加权矩阵对信号去噪和粒度信息利用的贡献,由于这两方面的综合作用,不仅减少了所需要的散射角数量,而且使得颗粒粒度分布反演结果不会由于散射角过多而使测量结果变差。4.基于迭代偏差加权的多角度动态光散射反演方法研究。在颗粒粒度反演中,任何微小的扰动都会影响解的稳定性。在角度权重更新算法中,颗粒粒度分布的准确性影响着角度权重系数的准确性,而角度权重系数的准确性又影响着信息权重的准确性,最终信息权重系数的准确性又直接影响着粒度分布的准确性。为了确保颗粒粒度分布的稳定性,提出了迭代偏差加权反演算法,即在反演获得的粒度分布被用于下一次的角度权重系数的计算时,先用此分布去重构自相关函数,进行信息利用效果检验,然后根据检验结果再进行信息偏差加权,直到得到稳定的分布,这大大减小了更新过程中的误差,获得了更加准确的单峰宽分布和近双峰分布的测量结果。单峰宽分布以及双峰位置比小于2:1且含有大颗粒的近双峰分布的准确测量一直是动态光散射测量技术中的难点,本文通过对动态光散射数据加权反演方法的探索和研究,力求有效提高单峰颗粒体系和近双峰颗粒体系动态光散射颗粒测量的准确性,从而推动这一技术的发展并且满足日益增长的对复杂分布的亚微米及纳米颗粒体系测量的社会需求。