在科学仪器领域，激光粒度仪的核心竞争力从来不在于外壳的工艺或软件的界面，而在于那套看不见、摸不着却决定一切的光路系统。光路，是粒度仪的灵魂，也是这场持续数十年的技术博弈的主战场。

长期以来，进口品牌凭借多光束拼接技术在市场上占据主导地位。但这种看似成熟的技术路线，实则存在先天缺陷——多光束拼接会产生散射光信号间断连接偏差，多波长光源会引入样品折射率测量偏差。如何用更简洁、更精准的光路设计，实现对纳米到毫米级颗粒的全角度散射光探测，成为国产粒度仪能否跻身国际第一梯队的关键分水岭。

2008年：世界首台双镜头激光粒度仪的诞生

2008年，丹东百特仪器有限公司研发总监范继来提出了一个大胆的设想——双镜头光路系统。彼时，国际主流激光粒度仪普遍采用单镜头或多光束方案，单镜头难以覆盖全角度散射光，多光束则面临信号拼接和波长偏差的痼疾。

范继来带领团队进行了镜头、光源、接收器等一系列核心部件的重新设计，最终实现了用单光束同时产生和接收前向与后向散射光的效果。这一突破性成果的直接产物，便是世界首台双镜头激光粒度仪Bettersize2000。

这台仪器的问世，使国产激光粒度仪在量程、准确性、重复性和分辨力等主要技术指标上首次达到了进口同类产品的水平。它不仅是百特技术征程的起点，更开启了国产激光粒度仪从跟跑到并跑的历史转折。

然而，双镜头只是这场“光路战争”的第一场战役。

正反傅里叶结合：用单光束打穿全角度

激光粒度仪的光学系统有两种：正傅里叶系统和反傅里叶系统。百特将正反傅里叶两种光学系统的优点结合起来。前向和侧向散射光由反傅里叶光学系统产生、接收和处理，后向散射光信号由傅里叶光学系统产生、接收和处理。用一束单激光、一套单镜头，实现了散射光的全角度接收。

2016年12月7日，百特正式提交了“一种正、反傅里叶光路结合的激光粒度仪”发明专利申请。2021年3月2日，该专利获得国家知识产权局授权。

这套正反傅里叶结合光路系统不仅达到了进口仪器多光束技术的散射角度覆盖效果，更从根本上规避了多光束带来的间断信号连接偏差与多波长引发的样品折射率偏差。2019年6月，搭载这一技术的Bettersize2600激光粒度仪通过中国颗粒学会技术鉴定，被认定为“多项创新、填补国内空白、达国际先进水平且可批量投产”。2024年，该项目荣获辽宁省科学技术进步二等奖。

斜入射：让双镜头发挥到极致

双镜头和正反傅里叶的结合，解决了“能不能测到”的问题。但百特的研发团队没有止步——他们要继续追问：怎样才能测得更准、更细？

范继来对双镜头光路中的镜头进行了进一步改进，成功研制了斜入射双镜头光学系统。这套系统由大功率泵浦偏振激光器、进口镜头组、石英样品池以及前向、侧向和后向光电探测器阵列共同组成。通过独特的激光斜入射设计，仪器仅依靠单光束便可完成全角度散射光信号采集。

2017年底，搭载双镜头斜入射光路技术的Bettersize3000高精度智能激光粒度仪项目全面完成工信部“工业强基”项目目标。在北京通过中国建材联合会、中国非金属矿工业协会共同组织的技术成果鉴定时，专家鉴定结论为“国际先进水平”。

从技术突破到全球认可

三项核心技术的系统性突破，构成了百特跻身国际一梯队的真正底牌。

正反傅里叶结合光路系统用单光束实现了进口多光束的全角度覆盖；

双镜头斜入射技术将散射光探测角度推至165°，量程扩展至0.01-3500μm；

激光散射与显微图像二合一技术则实现了粒度与粒形的同步分析，一机多用。

截至目前，百特已累计拥有140多项专利技术，研发团队40余人，年度研发投入占营业收入的比例保持在20%。产品远销90多个国家和地区。2023年，总部设在美国的权威媒体“世界工业新闻”发布的《粒度分析市场调研报告》中，丹东百特位列全球第五、中国第一。

从2008年世界首台双镜头激光粒度仪的诞生，到正反傅里叶结合光路系统的专利授权，再到双镜头斜入射技术通过部级鉴定——百特用十余年的时间，在激光粒度仪最核心的光路战场上，完成了一次从技术追随到原创引领的跨越。这场“光路战争”的胜利，不仅属于百特，更属于中国粒度测试技术从跟跑、并跑到领跑的时代进程。

参考来源：

丹东百特仪器有限公司