оптика ИК + синхронное детектирование. источник - лазер с развёрнутым в плоскость лучом. приёмник ставить вне плоскости излучения лазера, поле зрения приёмника ограничить возможной областью пролёта частицы.
приёмник нужен быстрый, с довольно мордастым объективом. должно хватить фотодиода. от мех.повреждений объектив можно защитить мет.сеткой - не думаю, что сильно много света потеряется.