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地球化學研究成本可能很高，而且需要制備大量的樣品，不過，基于機器人技術的創新型XRF檢測方式正在改變這一現狀。機器人技術的進步使人們可以更迅速、更高效地完成地質勘探項目中的X射線熒光（XRF）分析。

促使XRF分析發生重大變革的一項創新型機器人研究成果是GERDA（Geochemical Research and Documentation Assistant），即自動化地球化學研究和文檔助手。GERDA是由芬蘭MEFFA Lab Oy公司創建的一種自動化裝置，其設計宗旨是使用便攜式XRF分析儀對巖芯盒中的巖芯，或者裝在塑料袋中的土壤、沉積物和碎石進行自動檢測，以獲得更高的樣品檢測通量。

該自動化系統安裝在一臺數控床上，裝配有一個Vanta手持式XRF分析儀、一個高分辨率USB攝像頭、一個基于Raspberry Pi 3的簡易控制模塊，以及可以進行數據處理并實現結果可視化的使用方便的軟件。

在研發GERDA的同時，研究人員還開發了一種被稱為“金塊效應黃金檢測”（NEFFA）的*方法，用于評估樣品（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勘探項目的自動化測試

開發GERDA系統

GERDA系統是由一個使用便攜式XRF分析儀完成礦產勘探項目超過了15年的團隊開發建成。這個團隊的主要任務是在黃金勘探項目中發現探途元素。隨著時間的推移，他們見證了便攜式XRF分析儀的發展過程，特別是分析儀在檢測速度上的提高：雖然檢測時間減少了，但是依然可以達到很高的精度水平。

他們也看到了奧林巴斯在探測器技術和信號處理方面的發展進步，特別是Vanta分析儀可以為包含金元素（Au）在內的許多元素提供更低的檢出限。作為預算有限的初級勘探團隊，他們的重點工作是綠地勘探、快速識別異常現象、生成鉆探目標，以及獲得潛在的新發現。完成這些任務的關鍵是使用便攜式XRF分析儀檢測大量樣品，而不是在實驗室里對所有樣品進行分析。而GERDA可以賦予他們這個能力。

GERDA的設計目的如下:

• 為已經擁有便攜式XRF分析儀的用戶提高樣品檢測通量
• 為成本更高的實驗室分析選擇適當的樣品
• 更快地獲取有價值的結果，以便進行實時跟進/補充
• 降低勘探分析預算的總體成本
• 提高勘探計劃的效率

什么是金塊效應黃金檢測（NEFFA）?

要了解這項新技術，就必須了解“金塊效應”的工作原理。金塊效應是一個術語，用于描述在樣品中含有較大金顆粒（金塊）時可能會出現的采樣問題。在傳統的采樣過程中，如果選取了帶有金塊的部分，研究人員可能會高估樣品中的含金量。但是如果所選部分沒有金塊，則樣品的含金量可能會被低估。在黃金勘探和開采項目中，這種可變性會導致工作人員獲得不準確的結果，犯下代價高昂的錯誤。

金塊效應黃金檢測（NEFFA）技術旨在將傳統上與金塊效應相關的挑戰轉化為機遇。NEFFA技術試圖通過對某種地質材料（通常是碎石或碎鉆芯）進行多次無損、系統性的分析來測量金塊效應，以根據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重新定義并簡化了傳統的樣品制備程序，目的是根據便攜式XRF分析儀所提供的半定量性金含量結果，識別出需要關注的具有潛在價值的樣品，供實驗室完成進一步分析。

NEFFA的運作方式如下：

• 根據樣品材料性質的不同，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2毫米
• 在樣品上疊加網格或矩陣，每個小格的尺寸為1厘米 × 1厘米
• 在面積為1平方厘米的每個小格區域內進行測量，然后報告所有結果的平均值
• 這項技術對粒徑小于3毫米的碎石或碎鉆芯樣品非常有效，但是對均質礦漿樣品無效
• 可以直接對回轉式空氣爆破樣品和反循環鉆進樣品進行分析

NEFFA技術用于分析巖石樣品中的金元素

這種方法利用了GERDA在一般勘探項目中的高檢測通量優勢，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NEFFA可能會被認為是一種非傳統方法。便攜式XRF分析儀在分析金元素方面的弱點*（元素光譜重疊會導致誤判，并且與實驗室分析相比，檢出限（LOD）相對較高），然而開發了GERDA和NEFFA的團隊通過對新技術的初步運用，表明了這種自動化系統不僅可以提供有價值的黃金數據，還可以節省成本。此外，在擬議實施這項技術時，必須遵守當地的輻射安全及許可要求。