大气气溶胶颗粒对人体健康、社会、环境和工业生产等领域都具有重要影响,测量和分析大气气溶胶颗粒的粒径对大气环境质量监测、超净间和高科技加工车间的评级与污染物控制和科学研究等领域都具有重要的意义。基于单颗粒光散射气溶胶颗粒粒径测量方法是一种气溶胶颗粒粒径测量和颗粒计数的重要方法,该方法具有原理和结构简单、非接触、测量范围广和实时性好等特点被广泛运用。但从原理上,该方法的测量结果受到颗粒折射率的影响,会导致测量误差。本文针对这个问题进行研究,评价不同采光参数下折射率对测量结果的影响,通过设计合理的采光参数降低折射率对测量结果的影响,减小测量误差。本文主要完成了以下工作:1.对Mie散射理论及其数值计算进行了介绍和研究,选择向前递推算法编写了散射光强和光辐射能通量的计算程序,为后续对折射率影响的量化评价与分析奠定了基础。2.全面考察了气溶胶颗粒的成分及其折射率,以大气中常见的13种颗粒成分为研究对象,对不同采光参数下13种折射率的F-D曲线进行了计算。提出了基于相对测量误差平均值的评价标准,依据该标准对不同采光参数下13种折射率的F-D曲线进行分析,得到了不同采光参数下折射率对测量结果影响的量化值。结果表明采光结构接收到的光辐射能通量包含前向散射光的条件下,13种颗粒的F-D曲线较为接近,相对测量误差的平均值较小,折射率对测量结果的影响相对较小。3.在采光参数为θ=30°,β=29°的条件下,设计了气路部分、光路部分和信号采集部分,搭建了单颗粒光散射法气溶胶颗粒粒径测量实验系统。基于该系统,利用标准颗粒对实验系统进行了标定,得到了标定曲线,并利用不同的标准颗粒进行了验证实验,实验结果验证了标定曲线的准确性。最后编写了基于Lab VIEW的测量软件,对未知颗粒的粒径进行在线实时测量,得到粒径分布,验证了本测量系统实测的可行性。