以6种典型伴生矿废渣样品为研究对象，通过分光光度法测定样品中钍含量，分析影响测试结果的因素。选出3个可能显著影响结果准确度的因素，利用控制变量法对实验条件进行优化，再通过电感耦合等离子体质谱法和γ能谱法对结果进行对比，以此证明本优化方法的可靠性。结果表明：影响结果准确度的主要因素为消解次数、比色时间、样品残留萃取剂，分别通过增加消解次数至3次、保证比色时间为3~5 min、加入双氧水和高氯酸消解去除萃取剂来优化方法，提高了6种典型伴生矿废渣中钍的检测准确度和检测效率。

为了促进激光诱导击穿光谱技术在核工业领域中的应用与发展，利用飞秒激光对高纯石墨中的钍(Th)元素开展了定量分析研究。采用标准加样法制备了钍含量在0.35%~35.15%范围内的9个分析样品，以类比钍基核燃料中的钍含量。通过改变光谱采集方式、延时条件及调节飞秒激光脉冲能量对实验条件进行优化。在优化的实验条件下，对所有样品进行激发以采集等离子体光谱信息用于定量分析研究。得出以下结果：对比定点激发采集光谱结果，采用靶面连续移动式的光谱重复性好，钍原子(Th I 396.21 nm)谱线强度获得大约2倍的增强，重复测量的相对标准偏差由20.4%降至5.7%；高含量区间内钍元素谱线存在明显的自吸收效应，采用指数函数对整个含量区间与分析线(Th I 394.42 nm、396.21 nm和766.53 nm)强度进行非线性拟合，可以有效获取分析线的饱和阈值；基本定标法适用于饱和阈值以下的含量区间，分析线对较低含量的未知样品的预测分析具有较高的精确度；采用内标法(以C I 247.85 nm线为内标线)，可以实现积分强度和峰值强度与整个区间含量的线性拟合，其中，基于高饱和阈值分析线(766.53 nm)的积分强度能够较好地实现高含量未知样品的含量预测。实验结果说明：飞秒激光诱导击穿光谱技术具有钍基核燃料循环过程中钍含量监测分析的潜力。

齿轮螺旋线偏差是评定齿轮精度等级及承载均匀性的重要指标，也是齿轮国家标准GB/T 10095.1-2008中规定的四项必检项目之一，其溯源与量值传递基准是齿轮螺旋线样板。高精度螺旋线偏差测量，目前从高精度螺旋线样板结构及制造、研制高精度专用测量仪两个维度开展研究，测量精度得到一定提升，但现有齿轮螺旋线样板结构参数不符合我国1级精度齿轮螺旋线样板的规格要求，已有专用测量仪的测量不确定度也不能满足我国1级齿轮螺旋线样板的测量需求。本文综述了螺旋线偏差的两类常规测量方法与仪器，归纳了齿轮螺旋线样板的设计与结构特性以及国内外高精度齿轮螺旋线偏差测量专用量仪的研究成果，在总结现有典型螺旋线测量仪及专用测量仪不足之处的基础上，提出了一种符合国家标准的等公法线齿轮螺旋线样板及其纯滚动测量方法与仪器，并对其发展前景做出了展望。

为了满足现代分析检测技术发展的新要求，促进激光诱导击穿光谱技术(LIBS)在元素分析中的应用，本文利用LIBS结合定标曲线法对内蒙古白云鄂博稀土矿区土壤中的稀土元素钐(Sm)进行了定量分析，初步检验了LIBS对稀土矿样元素成分的检测能力。首先，以编号为GBW07402a国家标准物质土壤为基底，采用标准加样法制备了Sm₂O₃含量分别为1%、5%、10%和20%的待分析样品。其次，通过调节激光脉冲能量参数对基底样品进行激发，探究了激光能量参数对谱线强度和信背比的影响，得出最优化的实验条件后，对所有待分析样品进行激发以获取等离子体光谱信息。接着，分别采用多峰Lorentz拟合扣除背底法(MFM)和级联积分保留背底法(CIM)对光谱信息进行处理，构建以谱线积分强度与元素含量为关联量的定标曲线。最后，根据定标曲线进行含量预测，初步评估了LIBS用于稀土矿区土壤样品中Sm元素的检测性能。研究结果表明：受稀土矿区土壤基体效应的影响，Sm元素的谱线出现了强烈的展宽而导致无法进行有效分辨，而钠(Na)、钾(K)、钛(Ti)和铁(Fe)等元素的谱线没有呈现出明显的展宽。通过对比不同含量下的光谱信息，选取410 nm-band和470.44 nm为Sm元素分析谱线用于定量分析。基于积分强度和元素含量构建的定标曲线都有着较好的线性相关度，拟合系数(R²)值大都在0.99以上；相比而言，采用CIM处理光谱信息，可以获取更好的线性相关度，最大值为0.99927。以Sm含量为4.310%的3#样品为未知待测样品，采用留一法构建定标曲线对其含量进行预测分析，结果显示CIM法使得分析线具有极佳的预测性能，两条分析线对3#样品含量的预测相对误差均在1%以内。实验结果说明LIBS能够实现稀土矿区土壤中稀土元素Sm含量的检测分析，满足现代分析技术的新要求，为开发便携式稀土元素检测仪提供了实验依据。