粒徑量測原理是利用電子束、離子束、X-ray 與探針等，與樣品表面 或內部作用後，偵測其作用後產生之訊號，依其訊號種類，處理後可形成 影像、訊號圖、圖譜等，可得知樣品表面或內部之微結構影像、元素成分、
結晶構造等訊息。奈米科技是科學發展的新領域，很多結構與特性並不為 人所了解，因此，藉由量測技術，對結構與表徵的量測與分析，物理化學 性能量測，乃至於對於奈米結構在原子、分子尺度下的操縱、控制與建構 等，在此扮演著舉足輕重的角色。奈米粒子具有相當高的比表面積與表面 能量表現出不同於大顆粒時的性質，但因凡得瓦力(van der Waals force)的 作用與高表面積的關係，粒子間很容易再聚集成大分子，造成奈米粒子的 不穩定，引發粒徑量測時的困難度。表2-4 列舉 13 種用於奈米粒徑量測 的技術、量測範圍、優缺點與各自適用的樣品(Powers and others, 2006)。 由 於本實驗採用的溼式研磨，粒徑分佈較廣，故採用的量測技術為靜態光散 射。
表2-4 量測奈米/次微米粒子粒徑的技術。
Table 2-4. Ensemble particle sizing techniques applicable to nano/submicron particle.
2.6.1. 靜態光散射
靜態光散射原理是利用不同粒徑的粉體對入射光源有不同散射角 度的特性進行偵測，當試樣粒徑較小時，雷射光繞射圖形較為明顯。
內部設計的原理主要是利用白光光源經濾光後，選定特定波長以用來 判定各種特定粒子的數目，最後再經由一道藍光雷射進行小粒徑量 測，以完成粒徑分布量測。其應用不限於濕式樣品，亦可用於乾式樣 品或試噴霧型態測量(蘇，2004)。配合Mie理論散射的條件及多角度偵 檢器配合，使偵測範圍擴大到約50 nm 到數千微米。優點為：量測快、
再現性佳、偵測範圍廣(目前市售儀器量測範圍可達20 nm~2000 μm)，
並以循環方式通過光源來完成測量。缺點:Mie 理論需要懸浮液的折射 率、吸光值等參數，若參數不易取得，會有分析上的困難。另外，此 分析原理是假設粒子為球形的狀態，所以會忽略粒子為非球形時對散 射光之影響(Bootza and others, 2004；Jillavenkatesa and Kelly, 2002)。
2.6.2. 粒徑分佈
粒徑分布是指不同粒徑之粉末顆粒在總量所佔之百分比，常用的計 量方法是粒數平均粒徑(number mean diameter)與體積平均粒徑(volume mean diameter)。
粒數平均粒徑：所有粒徑的總和除以粒子總數。(呂與戴，1998)
∑
由圖2-8所示(于，2008)，若懸浮液中總共含有1,000,001 顆粒子，其中 1 顆粒徑為1000 nm，其餘1,000,000 顆粒俓皆為10 nm，其小顆粒總體 積會與1顆大顆粒體積會相等，以方程式(1)計算整體的粒數平均粒徑為 11 nm，但體積平均粒徑則為500 nm，兩者在不同的平均粒徑上相差甚 大。由此例可知，雖同為平均粒徑，但由於兩者計算方法不同所以存 在差異，因此在提及懸浮液的平均粒徑或粒徑分佈時，須明確指出是 以何種方式表達，或將兩者之數據一併呈現比較。
圖2-8 粒數與體積間之關係
Fig. 2-8. Relationship between number and volume.