河北某铁矿质检中心内，郑兰柱小心翼翼地将一块铁矿石样品放入一台银色设备。几秒钟后，大屏幕清晰显示出铁、硅、铝等元素的精确含量：Fe 62.38%，SiO₂ 4.21%，Al₂O₃ 2.15%——误差不超过1%。“过去要获得这样一份检测报告，企业需支付15万元，等待一个月，”项目负责人郑兰柱介绍，“现在只需几秒钟，成本仅为传统方法的零头。”
我国作为全球最大铁矿石进口国，矿产资源安全事关国计民生。然而传统检测方法却长期面临环保性差、效率低下、精度不足的三重困境。化学分析法产生强酸强碱废液，光谱仪法操作复杂且结果不稳，镜下观察则高度依赖经验判断。尤其令人咋舌的是，一份铁矿石检测报告耗时长达一个月，费用高达十五万元。智光未来团队在河钢集团调研时，亲眼目睹了这份“天价报告”如何卡住矿山开采决策的脖子。“品位分析决定矿山是否值得开采，是资源评价的‘金标准’，”团队技术骨干李成浩解释道，“但传统方法让企业付出高昂的时间与金钱成本。
这一问题直接制约国家铁矿资源勘查开发进程。团队成员在走访多家矿业企业后发现，现有技术普遍存在“精度与效率不可兼得”的矛盾，成为行业发展的瓶颈。依托省级科研平台和国家级众创空间，这支跨学科团队研发出名为“光谱神瞳”的智能检测系统，实现三大技术创新：
光子手术刀：LIBS-R双脉冲激发技术，采用“预烧蚀+激发”双阶段工作模式，穿透矿石表面氧化层，实现深层成分检测限低至0.01%。同轴收光设计使光谱清晰度提升30%，解决了传统方法无法无损检测的难题。
AI解码器：智能光谱分析算法，创新应用分段PCA降维与自适应BP神经网络技术，对200-1000nm光谱高效处理。关键元素特征峰识别准确率提升至98%，模型训练时间从小时级压缩到分钟级。相比传统化学方法，准确度达99.47%，效率提高10倍以上。
云端大脑：光谱基准云平台，建成我国首个铁矿石光谱数据库，支持多矿区、多品位“光谱指纹”智能比对。平台集计算、分析、模型训练于一体，为行业提供可扩展的标准参考体系，目前已积累数万条光谱数据。
检测现场，一块布满赤红色氧化层的矿石被送入设备。双脉冲激光瞬间穿透表层，激发出的等离子体光谱被高精度传感器捕获，神经网络模型同步完成元素解析——整个过程仅耗时5.7秒。
在承德某铁矿公司的测试现场，工程师将“光谱神瞳”与进口手持检测仪同台比拼。结果显示新产品对铁品位的检测精度比现有设备高出4个百分点，且完全避免了人为操作误差。
目前团队已申请发明专利4项，成果通过国家一级科技查新机构鉴定，相关技术被多家媒体报道。
发表评论