本工作发展了基于激光溅射电离飞行时间质谱的元素成像系统并将其用于固体矿石样品表面的元素分布的研究。对本工作的描述按时间顺序分为两章，第一章介绍了质谱元素成像系统的原理，背景，系统硬件部分和软件部分的设计，初步调试等，第二章介绍了将该成像系统用于矿石表面元素分布的研究，以及元素半定量方法的发展等。　　第一章主要包括两个部分，第一部分简要介绍了激光溅射电离飞行时间质谱，因该质谱的主要研制开发工作是本人在博士生期间完成，所以只简要介绍了质谱原理及与本工作有关的部分;第二部分是基于激光溅射电离飞行时间质谱的元素成像系统的设计，构建，控制及数据处理软件编写，和系统初步调试。在初步的调试工作中，首先使用了一个自制的铜片样品（不锈钢沉头螺钉固定在铜片上），从成像的结果可以看到比较好的螺钉形状，并且得到铜片的主要元素成分是Cu和Zn，螺钉的主要元素成分是Fe和Mn。进一步地调试使用了一个自制的不锈钢标准样品（由5个不锈钢标准样品拼合而出），从成像的结果可以看出本系统对C，Al，Si，P，S，Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Nb，Mo，W等元素的不同含量具有灵敏响应，表明该系统具有元素定量分析的潜力。　　第二章介绍了将激光溅射电离飞行时间质谱元素成像系统用于矿石表面的元素分布的研究，并发展了半定量分析的方法，该方法的主要依据是矿石中的金属和非金属元素主要以氧化物形态存在。首先我们分析了一个简单的铝矿石样品，样品表面是由均匀的蓝色和白色构成，我们将两种成分进行了分离，粉碎和消解后使用ICP-MS进行了含量测定，结果与飞行时间质谱的测定结果大致相同。然后我们分析了一个比较复杂的铜矿石样品，数据结果表明本工作发展的元素成像系统可以提供可靠的元素成像和灵敏的元素定量分布信息。