若毛细管样品池探测区域内电场强度不均匀，则探测位置微小变动时，会导致电场强度的变化较大，进而造成zeta电位测量结果准确性降低。为了提升zeta电位测量结果的准确性和重复性，对不同尺寸的毛细管电极和不同结构的毛细管样品池进行了电场仿真。通过分析电极尺寸和毛细管样品池结构对电场强度均匀性的影响，得到了最优结构的毛细管样品池。

从动态光散射信号中反演纳米颗粒粒度分布，结果准确性和重复性受测量的自相关函数数据点影响，数据点长度不同会导致不同的反演结果。为了解决该问题，提出了一种根据拟合自相关函数的均方根误差来截断自相函数的方法，该方法通过设置拟合误差阈值来自适应地选择最佳自相关函数数据点数。实验结果表明，使用均方根误差阈值方法获得的颗粒粒度分布比其他方法获得的结果具有更高的准确性和更好的重复性。

流速是流动气溶胶动态光散射(DLS)测量的重要制约因素。采用层流条件下的散射光强自相关函数(ACF)反演模拟和实测的流动气溶胶DLS数据，分析了流动对气溶胶颗粒粒度分布(PSD)测量的制约机制。结果表明，流速增加对气溶胶PSD反演结果的强烈影响不能通过流速的贡献在光强ACF模型中表达。导致粒度反演困难的原因是，流速的增加加剧了ACF所在的病态方程的病态性，表现为方程核矩阵条件数的增加。从信号分析的视角，是由于流速的增加降低了光强ACF中粒度信息的幅值。流速的影响与被测气溶胶的粒径有关，这种与粒径的关联性，可以通过表征布朗运动的扩散特征时间和表征气溶胶流动的平移特征时间之比进行评估。扩散与平移的特征时间比，既可表征DLS测量时流速对不同粒径气溶胶的不同影响，也可为实际测量时根据测量对象进行流速选择提供依据。

在动态光散射技术中, 光强自相关数据中信号噪声对测量结果的影响, 主要取决于颗粒粒度反演算法。在多角度测量时, 角度加权则成为左右噪声对测量结果影响的又一重要因素。本文在多角度动态光散射角度加权机理分析的基础上, 研究了光强均值和迭代递归角度加权方法对测量信号噪声影响的抑制作用。结果表明, 无信号噪声时,对于单峰小粒度分布,迭代递归方法加权对小颗粒粒度分布略有展宽; 对于中、大颗粒, 光强均值法进行角度加权所得的峰值误差略有增大; 随着噪声的增加, 迭代递归法加权所得反演结果的性能指标无显著变化, 而光强均值法进行角度加权所得结果的峰值误差和分布误差均呈显著增大的趋势。306/974 nm标准双峰颗粒体系光强均值法和迭代递归法的反演峰值误差分别为0.170/0.121, 0.092/0.097, 迭代递归法峰值位置更准确, 能够验证模拟数据的结论。迭代递归法通过各个散射角逐次反演和比较粒度分布重新计算角度权重, 这种通过角度权重更新的“修正”作用, 在很大程度上抵消了噪声导致的粒度分布误差, 从而显现出抵御噪声影响的“去噪”性能。因此, 在测量噪声较大的环境下, 宜采用迭代递归方法进行多角度加权。

为充分利用自相关函数(ACF)衰减延迟时段的有效粒度分布信息,提出基于光强ACF重构的信息反馈式偏差加权方法,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ACF与光子相关器得到的ACF达到所要求的吻合程度。对不同噪声水平下的宽分布和近双峰分布颗粒体系模拟数据进行反演,结果表明:与常规加权反演方法相比,所提方法可以获得更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。采用标准聚苯乙烯乳胶颗粒实测数据的反演结果验证了这一结论。

Tikhonov与截断奇异(TSVD)正则化是动态光散射数据反演中的两种重要方法, 不同的正则化方法会对噪声DLS数据测量结果产生不同的影响。分别采用二阶差分矩阵的Tikhonov与TSVD方法, 在6种噪声水平下, 对宽窄不同的单峰与双峰分布颗粒进行了反演研究。结果表明: Tikhonov具有较好的光滑性; 对于单峰分布颗粒, TSVD峰值误差更小、对于窄分布以及强噪声宽分布颗粒系反演, 其抗噪性能更强、反演误差更小; 对于双峰分布颗粒, Tikhonov具有较小的反演误差、较强的双峰分辨能力与抗噪声能力; 对于窄分布颗粒的反演, 一般TSVD峰值误差更小。在同样噪声情况下, Tikhonov与TSVD的双峰分辨力与颗粒的粒径峰值比有关。Tikhonov双峰分辨力较强, 能够分辨出峰值比较低的颗粒。对实测200 nm单峰颗粒进行反演, Tikhonov、TSVD的反演峰值误差分别为3％和1.85％, TSVD峰值位置更准确, 能够验证模拟数据的结论。

角度权重估计是多角度动态光散射测量技术的重要环节, 其方法可依赖于光强均值或光强自相关函数基线。角度误差对颗粒粒度分布测量准确性的影响在很大程度上取决于角度权重系数的估计。通过对模拟和实测动态光散射数据的反演, 研究了角度误差对基线值法和光强均值法进行权重估计对粒度分布反演的影响。结果表明: 采用两种方法进行角度加权, 无角度误差时反演结果无显著差异。存在角度误差时, 误差对光强均值法反演结果的影响大于基线值法, 并且对大颗粒的影响显著大于对小颗粒的影响。导致这一结果的原因在于, 当散射角存在误差时, 基于Mie理论的光强均值法得到的权重系数为理论值, 与实测的光强自相关数据所对应的权重系数存在偏差。而且随着颗粒粒径的增大, Mie散射光强随散射角变化呈现出更为剧烈的波动, 致使这种偏差加大。因此, 采用基于Mie散射理论的光强均值法进行角度加权, 对多角度光散射测量装置应提出较高的精度要求。