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地球化學(xué)研究成本可能很高,，而且需要制備大量的樣品,，不過(guò),，基于機(jī)器人技術(shù)的創(chuàng)新型XRF檢測(cè)方式正在改變這一現(xiàn)狀,。機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步使人們可以更迅速、更高效地完成地質(zhì)勘探項(xiàng)目中的X射線熒光（XRF）分析,。

促使XRF分析發(fā)生重大變革的一項(xiàng)創(chuàng)新型機(jī)器人研究成果是GERDA（Geochemical Research and Documentation Assistant）,，即自動(dòng)化地球化學(xué)研究和文檔助手。GERDA是由芬蘭MEFFA Lab Oy公司創(chuàng)建的一種自動(dòng)化裝置,，其設(shè)計(jì)宗旨是使用便攜式XRF分析儀對(duì)巖芯盒中的巖芯,，或者裝在塑料袋中的土壤、沉積物和碎石進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),，以獲得更高的樣品檢測(cè)通量,。

該自動(dòng)化系統(tǒng)安裝在一臺(tái)數(shù)控床上，裝配有一個(gè)Vanta手持式XRF分析儀,、一個(gè)高分辨率USB攝像頭,、一個(gè)基于Raspberry Pi 3的簡(jiǎn)易控制模塊，以及可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并實(shí)現(xiàn)結(jié)果可視化的使用方便的軟件,。

在研發(fā)GERDA的同時(shí),，研究人員還開(kāi)發(fā)了一種被稱為“金塊效應(yīng)黃金檢測(cè)”（NEFFA）的*方法，用于評(píng)估樣品（通常為碎石或碎鉆芯）中的金礦化程度,。

GERDA與Vanta XRF分析儀一起用于地質(zhì)勘探項(xiàng)目的自動(dòng)化測(cè)試

開(kāi)發(fā)GERDA系統(tǒng)

GERDA系統(tǒng)是由一個(gè)使用便攜式XRF分析儀完成礦產(chǎn)勘探項(xiàng)目超過(guò)了15年的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)建成,。這個(gè)團(tuán)隊(duì)的主要任務(wù)是在黃金勘探項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)探途元素。隨著時(shí)間的推移,，他們見(jiàn)證了便攜式XRF分析儀的發(fā)展過(guò)程,，特別是分析儀在檢測(cè)速度上的提高：雖然檢測(cè)時(shí)間減少了,，但是依然可以達(dá)到很高的精度水平。

他們也看到了奧林巴斯在探測(cè)器技術(shù)和信號(hào)處理方面的發(fā)展進(jìn)步,，特別是Vanta分析儀可以為包含金元素（Au）在內(nèi)的許多元素提供更低的檢出限,。作為預(yù)算有限的初級(jí)勘探團(tuán)隊(duì)，他們的重點(diǎn)工作是綠地勘探,、快速識(shí)別異?，F(xiàn)象、生成鉆探目標(biāo),，以及獲得潛在的新發(fā)現(xiàn),。完成這些任務(wù)的關(guān)鍵是使用便攜式XRF分析儀檢測(cè)大量樣品，而不是在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)所有樣品進(jìn)行分析,。而GERDA可以賦予他們這個(gè)能力,。

GERDA的設(shè)計(jì)目的如下:

• 為已經(jīng)擁有便攜式XRF分析儀的用戶提高樣品檢測(cè)通量
• 為成本更高的實(shí)驗(yàn)室分析選擇適當(dāng)?shù)臉悠?/li>
• 更快地獲取有價(jià)值的結(jié)果，以便進(jìn)行實(shí)時(shí)跟進(jìn)/補(bǔ)充
• 降低勘探分析預(yù)算的總體成本
• 提高勘探計(jì)劃的效率

什么是金塊效應(yīng)黃金檢測(cè)（NEFFA）?

要了解這項(xiàng)新技術(shù),，就必須了解“金塊效應(yīng)”的工作原理,。金塊效應(yīng)是一個(gè)術(shù)語(yǔ)，用于描述在樣品中含有較大金顆粒（金塊）時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的采樣問(wèn)題,。在傳統(tǒng)的采樣過(guò)程中,，如果選取了帶有金塊的部分，研究人員可能會(huì)高估樣品中的含金量,。但是如果所選部分沒(méi)有金塊,，則樣品的含金量可能會(huì)被低估。在黃金勘探和開(kāi)采項(xiàng)目中,，這種可變性會(huì)導(dǎo)致工作人員獲得不準(zhǔn)確的結(jié)果,，犯下代價(jià)高昂的錯(cuò)誤。

金塊效應(yīng)黃金檢測(cè)（NEFFA）技術(shù)旨在將傳統(tǒng)上與金塊效應(yīng)相關(guān)的挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為機(jī)遇,。NEFFA技術(shù)試圖通過(guò)對(duì)某種地質(zhì)材料（通常是碎石或碎鉆芯）進(jìn)行多次無(wú)損,、系統(tǒng)性的分析來(lái)測(cè)量金塊效應(yīng)，以根據(jù)樣品中各種元素的分布情況確定是否存在黃金或其他貴金屬,。NEFFA重新定義并簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的樣品制備程序,，目的是根據(jù)便攜式XRF分析儀所提供的半定量性金含量結(jié)果，識(shí)別出需要關(guān)注的具有潛在價(jià)值的樣品,，供實(shí)驗(yàn)室完成進(jìn)一步分析,。

NEFFA的運(yùn)作方式如下：

• 根據(jù)樣品材料性質(zhì)的不同，將具有代表性的樣品分為每份20到30克承裝在透明樣品袋或塑料薄膜中,，以確保樣品不會(huì)受到外部制劑的污染
• 將樣品平整為10厘米 × 10厘米的正方形塊狀,，樣品的深度不超過(guò)2毫米
• 在樣品上疊加網(wǎng)格或矩陣，每個(gè)小格的尺寸為1厘米 × 1厘米
• 在面積為1平方厘米的每個(gè)小格區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，然后報(bào)告所有結(jié)果的平均值
• 這項(xiàng)技術(shù)對(duì)粒徑小于3毫米的碎石或碎鉆芯樣品非常有效,，但是對(duì)均質(zhì)礦漿樣品無(wú)效
• 可以直接對(duì)回轉(zhuǎn)式空氣爆破樣品和反循環(huán)鉆進(jìn)樣品進(jìn)行分析

NEFFA技術(shù)用于分析巖石樣品中的金元素

這種方法利用了GERDA在一般勘探項(xiàng)目中的高檢測(cè)通量?jī)?yōu)勢(shì),，并借助XRF分析儀提供的金元素估算值，為金礦勘探增添了附加值,。我們承認(rèn)NEFFA可能會(huì)被認(rèn)為是一種非傳統(tǒng)方法,。便攜式XRF分析儀在分析金元素方面的弱點(diǎn)*（元素光譜重疊會(huì)導(dǎo)致誤判，并且與實(shí)驗(yàn)室分析相比,，檢出限（LOD）相對(duì)較高）,，然而開(kāi)發(fā)了GERDA和NEFFA的團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)新技術(shù)的初步運(yùn)用，表明了這種自動(dòng)化系統(tǒng)不僅可以提供有價(jià)值的黃金數(shù)據(jù),，還可以節(jié)省成本,。此外，在擬議實(shí)施這項(xiàng)技術(shù)時(shí),，必須遵守當(dāng)?shù)氐妮椛浒踩霸S可要求,。