近几年，激光离子源技术在分析化学中的应用得到了较大发展，并深深地吸引着研究者的目光，这方面的报道文章也越来越多。当聚集的激光束以足够的能量耦合在样品表面时，样品表面的物质被熔融、溅射和蒸发，局部样品受热原子化并被电离为离子，将电离的离子导入飞行时间质谱进行分析，这一技术叫做激光等离子体飞行时间质谱法，简称LP-TOF-MS。 与固体溶解分析法相比，直接分析法能够节约大量的样品制备时间，特别是在固体样品难以溶解或溶解过程中所加试剂毒性很强的情况下，固体元素直接分析法具有其他方法无法比拟的优越性。另外，直接分析法免除了样品溶解过程中产生的污染和待测元素损失等问题，从而获得更加精确的实验结果。 激光与固体间的相互作用是一个复杂的过程，与激光波长、激光能量、激光脉冲宽度、激光光束形状和样品的物理化学性质如：样品的形态、均一性和样品的吸光度、热传导性等因素有关。因此，影响LP-TOF-MS分析检测的主要因素有：激光的功率密度，激光的波长，激光脉冲宽度，样品的物理化学性质，以及周围环境气体的性质和压力等情况的影响。在激光能量为109～1010W/c㎡时，几乎所有原子都被电离，而且不同元素的相对灵敏因子基本相同，都接近于1。 本论文共分为五章： 第一章对飞行时间质谱仪做了较为详细的概述，介绍了几种常用的固体样品直接分析技术以及本课题的研究背景和意义； 第二章介绍了激光等离子体飞行时间质谱仪的结构、原理以及性能评价指标；激光等离子体飞行时间质谱仪用于地质样品的直接分析是本章的重点和核心，考察了激光功率密度、电离室气体气压、采样距离、仪器采样系统的采样模式等因素对分析结果的影响，对地质样品做了具体的检测，并证实了LP-TOF-MS是一种有效可行的用于地质样品检测的方法；对样品质谱图中的谱峰做了解析。 第三章介绍了电感耦合等离子体质谱对地质样品中部分元素的分析，进一步证实了激光等离子体飞行时间质谱检测的可靠性； 第四章介绍了激光等离子体飞行时间质谱对单根人发中微量元素的探究，考察了青少年白发与微量元素的关系，证明了LP-TOF-MS在微区分析方面的潜力；第五章对利用激光等离子体飞行时间质谱仪所做工作进行了总结，对需要进一步开展的研究工作进行了展望。