偏振光强度差散射（PIDS）技术

偏振光强度差散射（PIDS）技术与激光衍射相结合，可直接检测出小至 10 nm 的颗粒。

直径小于几微米的颗粒，具有相似的光散射图案，不仅图形相似而且强度差异也小。这些物理性质使得区分这些散射图案变得困难，这意味着分辨率差导致粒径结果不准确，最终在分析实际颗粒粒径时存在高度的不确定性。

垂直偏振散射光与水平偏振光具有不同的散射图案和颗粒的精细结构。小颗粒的水平偏振光散射强度（Ih）的主要特征是最小值约为 90°。对于较大的粒子，该值会相应增大。

因此，对小颗粒而言，垂直（Iv）和水平（Ih）偏振散射光强度差异很小，但是它们之间的差异更容易区分出小颗粒结构，从而使检测小颗粒的大小成为可能。结合偏振效应和大角度的波长依赖性，我们可以将检测的粒径下限扩展到至10 nm。

这种组合方法被称为贝克曼库尔特（Beckman Coulter）专利的偏振光强度差散射（PIDS）技术。

大颗粒以低角度散射的光很强，并且散射模式中很容易检测到最大值和最小值。这意味着相对于光路以低角度放置并具有足够角度分辨率的检测器，就可以检测到这些最大值和最小值。

相反，小颗粒的散射光很弱，在达到非常高的测量角度之前，没有任何可辨别的最大值和最小值。这使得散射图案的检测和分辨变得困难。各个生产制造商已采用不同的解决方案，在不同程度上克服了这些限制。

大多数研究人员将注意力都集中在了测量背散射光方面。尽管此类策略有所帮助，但它们并不是完整的解决方案。因此，贝克曼库尔特首创开发了偏振光强度差散射（PIDS）系统，对亚微米粒径测量问题给了完整的解决方案。偏振光强度差散射（PIDS）中使用的技术简炼便捷，并且巧妙地采用了光散射 Mie 氏理论的优点。

偏振光强度差散射（PIDS）依赖于光横截面上的性质，即它由一个磁矢量和成 90° 角的电矢量组成。例如，如果电矢量方向为“上下”，则称该光为垂直偏振。当样品以给定的偏振波长的光照射时，振荡电场会在样品中建立电子的偶极子（振荡）。这些振荡将与传播的光源处于相同的偏振面上。

颗粒中的振荡偶极子会朝除了辐射光源以外的其他所有方向辐射光。偏振光强度差散射（PIDS）利用了这种现象。三种波长（475、613 和 900 nm）的光依次用垂直和水平偏振光照射样品。 LS 13 320 XR 粒度分析仪可在一定角度范围内测量样品的散射光。通过分析每种照射光波长的水平和垂直辐射光之间的差异，我们可以获得有关样品粒度分布的信息。我们正是通过测量垂直和水平偏振光信号之间的差异，而不是简单地测量给偏振光的值。

然后将来自 PIDS 信号的强度对散射角的信息合并到标准算法中，以给出连续的粒径分布结果。

获取 PIDS 数据的另一个主要优势在于，通过对原始数据的简单解析，我们可以快速确认是否确实存在微小颗粒，因为大颗粒不会显示出微小颗粒所显示的差异性信号。