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用于矿石成分分析的激光诱导击穿光谱定量化测量技术研究

陆运章  
【摘要】: 矿石中各金属和非金属元素含量是反映矿石可利用率大小的重要指标。准确测量元素含量将有利于对矿石进行分类和提高地质化探检测的效率。在众多的勘探技术中,高光谱遥感方法将遥感影像和光谱相结合,用于探测地球表层的地质,这种方法只能从整体上感知某一区域的地物所特有的物理性状。为了获得更准确的信息,需要采用其它定量分析手段对地表或者地底矿石进行检测。常用的定量分析方法有滴定法、光度法、X射线荧光光谱分析法等等,这些方法都存在分析复杂、费时、不能进行在线和多元素测量等问题。故本文提出以激光诱导击穿光谱(LIBS)技术应用于矿石的定量测量和分类。 本文首先综述了LIBS技术的由来、理论和应用研究现状;介绍了LIBS的基本原理和特点,并对LIBS定量分析的方法进行了阐述;介绍了进行LIBS研究的实验装置和实验样品,研究分析了矿石样品的分类;优化了对矿石样品光谱性质的实验参数,为矿石定量化研究提供了实验优化依据。 接下来选用4种标准矿石样品,以外标法和内标法进行了定量分析,建立了分析元素的定标曲线,对其它标准矿石进行了含量测量。通过两种方法的测量结果与实际结果的比较证实了LIBS用于矿石元素含量快速测量的可行性。提出了两种分析方法相结合会有利减小测量误差,为地质化探检测研究提供了一定实验依据。 最后总结了本文的主要研究内容,指出利用LIBS技术进行矿石定量测量的不足之处,并对下一步的研究提出了建议。


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