多峰颗粒体系粒度及其分布的测量是动态光散射技术的难点, 本文在Tikhonov正则化方法的目标函数中加入具有平坦约束功能的惩罚项, 增强对解的约束提高对多峰颗粒体系的反演性能.190/443 nm、282/953 nm、457/553 nm双峰分布颗粒体系、564 nm单峰分布颗粒体系和292/591/889 nm三峰颗粒体系的模拟数据, 以及306/974 nm、300/502 nm双峰颗粒体系的实测数据的反演表明, 在正则化反演中增加具有平坦约束功能的惩罚项, 可有效消除反演的颗粒粒度分布中出现的毛刺与虚假峰, 提高算法的峰值分辨能力和抗噪能力.该研究在发挥多角度动态光散射技术测量中、大超细颗粒时具有信息量多的优势, 实现宽范围的双峰及多峰分布颗粒体系的准确测量.

采用两种常用的粒度反演方法——正则化和Chahine算法, 对90 nm与250 nm单峰分布、50 nm与200 nm双峰分布、100 nm与300 nm双峰分布的模拟动态光散射数据, 以及105 nm、300 nm标准颗粒的实测动态光散射数据进行了反演分析.结果表明: 噪声水平的高低是影响粒度分布反演准确性的关键因素之一, 反演结果的准确性随噪声水平的增加而降低, 噪声水平超过某一阈值后, 将无法得到有意义的反演结果; 不同反演方法具有不同的抗噪能力, 在低噪声水平下反演结果无显著差别, 随着噪声水平的增加, 反演结果表现出很大差异; 正则化方法通过正则参数的选择可以有效抑制噪声影响, 表现出强于Chahine算法的抗噪能力; 与Chahine算法相比, 正则化方法不需要假定初始分布, 因此, 在噪声较大的实验或生产过程中进行颗粒分布测量时, 宜采用正则化方法.

本文利用CS与TPP的交联作用包覆QT制备CS-QT-TPP纳米颗粒,并以动态光散射研究QT浓度、CS分子量及CS/TPP重量比对所得纳米颗粒粒径与Zeta电位的影响。结果表明,QT浓度由0.15 mg/mL升至0.45 mg/mL时粒径增大,而继续升至0.75 mg/mL时粒径稍微减小;CS分子量越高,粒径越小;而CS/TPP重量比对粒径则无明显影响。CS-QT-TPP纳米颗粒粒径介于711~759 nm之间。CS分子量较低时表面电位较小,而QT浓度与CS/TPP重量比则对Zeta电位无明显影响,CS-QT-TPP纳米颗粒表面均带正电,介于25.7~39.8 mV之间。因此,QT浓度为0.75 mg/mL、CS高分子量为380 kDa及CS/TPP重量比为3/1时制备CS-QT-TPP纳米颗粒最佳。

设计一种两光束相向照射，在散射角θ=90°方向记录的干涉粒子成像测量实验系统，利用模版匹配相关方法提取粒子两点像的位置坐标，根据粒子像位置坐标，粒子掩模图的形状和大小提取出单个粒子两点像。再对每个粒子两点像进行自相关、Gaussian 插值提取两点像之间距离，进而计算得到粒子尺寸大小，其测量精度可达到亚像素精度。对标称值为45 μm 的标准粒子进行了测量，粒径测量值为(46.54 ± 0.50) μm，相对误差3.42%。实验结果表明了该方法的可行性。

激光数字全息技术具有三维、非接触测量流场的能力，在颗粒场三维诊断领域具有巨大的应用潜力。对数字全息技术同时测量气固两相流场中固相大颗粒和气相示踪小颗粒进行了模拟和实验研究。模拟研究了大颗粒的存在对小颗粒检测成功率及精度的影响，以及全息对小颗粒的测量能力。在利用小波函数重建颗粒全息图和识别定位的基础上，获得流场中颗粒粒径及空间分布。利用所搭建的双光路激光数字全息系统对颗粒场进行实验测试，系统成功地对被测流场区域的颗粒场进行了重建，获得的颗粒粒径分布与实际情况基本吻合。结果表明:应用该系统测量多相流流场颗粒粒径、三维位置是可行性的。

本文利用阴离子型界面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和阳离子型界面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)形成DTAB/SDS离子对双亲分子, 通过制膜、超声振荡与挤压等程序制备出阴阳离子液胞, 并利用动态光散射技术探讨不同比例的胆固醇添加对液胞稳定性的影响。研究结果表明, 添加胆固醇可以明显增强DTAB/SDS阴阳离子液胞的物理稳定性; 但胆固醇添加量小于35mol%时并不足以使系统内的阴阳离子界面活性剂全部转换为稳定的液胞而有结晶物产生; 当胆固醇添加量更少(10mol%)时能稳定存在的液胞数量更少, 所以计数率明显下降。由这些结果可以推论胆固醇与阴阳离子界面活性剂在液胞的双层膜中是以固定比例排列存在, 从而可以维持液胞的稳定性, 因此胆固醇添加量较高时液胞稳定性较佳。

利用微乳化技术与复合团聚法制备了单层、双层及多层包覆的纳米茄红素胶囊，并以动态光散射法先后测量分析了包覆材质对这些纳米胶囊的粒径大小及其分布的影响。研究结果表明，以碱处理动物胶单层包覆的纳米茄红素胶囊，其在pH 为6.5 的磷酸盐缓冲液中会出现比较严重的聚集现象；以碱处理动物胶与k-红藻胶双层包覆的纳米茄红素胶囊，其在pH 为5.5 的磷酸盐缓冲液中也会出聚集现象，但比单层包覆时要小很多；而多层包覆的纳米茄红素胶囊可在pH 为5.5 的磷酸盐缓冲液中具有良好的分散性，且没有出现聚集现象。

改变了用中心有孔的环形光电元件接收前向散射光的传统做法，选择采用高灵敏度、低噪声、高分辨率带冷却的CCD采集散射光。采用光导纤维使透射光导出光轴，从CCD采集到的图像得到光强随散射角变化的分布曲线，用米氏散射程序反算出粒径分布；采用CCD为接收设备提高了测量系统的灵敏度和角度分辨率，使测量稀薄液雾或悬浊液的粒径分布成为可能。尽管激光散射粒径测量方法从测量原理上看更加准确，但此测量技术不是利用颗粒的放大成像确定粒径，不直观，通常需要验证激光粒径测量结果的准确性，常采用经其他光学方法测量过的标准粒子验证。提出了一种非光学的准确性验证方法，即利用单分散液滴串发生器产生的大小可控的等直径、等间距液滴串来验证小角弹性光散射粒径测量系统的准确性。