手持式礦石元素分析儀通常基于多種物理原理來實現元素檢測,其中常見且技術成熟的是X射線熒光(XRF)分析原理。當儀器發射出高能量的X射線照射到礦石樣品表面時,礦石中的原子內層電子會被激發,從而在原子內部形成電子空位。此時,外層電子會向內層躍遷以填補這些空位,在躍遷過程中會釋放出具有特定能量的X射線熒光。不同元素的原子結構具有特殊性,因此它們所釋放的X射線熒光能量也各不相同。儀器通過高精度的探測器捕捉這些X射線熒光,并對其能量進行分析和識別,再結合預先設定的校準曲線和算法模型,就能準確確定礦石中各種元素的種類和含量。
除了XRF技術,有些還采用了激光誘導擊穿光譜(LIBS)技術。該技術利用高能量激光脈沖聚焦在礦石表面,使礦石局部瞬間氣化并形成高溫等離子體。等離子體中的原子和離子在冷卻過程中會發射出特定波長的光譜,這些光譜包含了礦石元素的豐富信息。通過分析這些光譜的特征波長和強度,儀器可以快速、準確地檢測出礦石中的元素組成。LIBS技術具有檢測速度快、可檢測元素范圍廣等優點,尤其適用于對復雜礦石和合金的快速分析。
手持式礦石元素分析儀的優勢:
1.便攜性強
傳統的大型礦石元素分析設備通常體積龐大、重量沉重,需要固定的實驗室環境和復雜的安裝調試過程,這限制了其在野外現場檢測的應用。而手持式礦石元素分析儀則打破了這一局限,其小巧輕便的設計使得操作人員可以輕松攜帶它前往任何需要檢測的地方,無論是偏遠的山區礦場、荒蕪的沙漠地帶,還是深海鉆井平臺,都能隨時隨地進行礦石元素分析。這種便攜性使得地質勘探工作不再受場地和設備的束縛,大大提高了工作效率和靈活性。
2.檢測速度快
在礦產資源勘探和開采過程中,能夠在短時間內給出檢測結果,通常只需幾秒鐘到幾分鐘不等,相比傳統實驗室分析方法需要數小時甚至數天的時間,大大縮短了檢測周期。這使得礦山企業可以實時掌握礦石的品質和元素含量信息,及時調整開采方案和選礦工藝,提高資源利用率和生產效益。例如,在金礦開采過程中,通過手持式分析儀快速檢測礦石中的金含量,可以迅速確定哪些區域具有更高的開采價值,從而有針對性地進行開采作業,避免盲目開采造成的資源浪費。
3.非破壞性檢測
傳統的礦石元素分析方法往往需要對樣品進行復雜的預處理,如研磨、溶解等,這不僅會破壞樣品的原始狀態,還會消耗大量的時間和試劑。而手持式礦石元素分析儀采用非破壞性檢測技術,無需對礦石樣品進行任何處理,直接在礦石表面進行檢測即可。這種檢測方式不僅保留了樣品的完整性,便于后續的其他分析和研究,還減少了樣品處理過程中可能引入的誤差和污染,提高了檢測結果的準確性和可靠性。