Блог

Петров М.С., Кадушников Р.М.

ВОЗМОЖНОСТИ ЦИФРОВОЙ ОПТИЧЕСКОЙ МИКРОСКОПИИ В ИЗУЧЕНИИ МИНЕРАЛОВ

В минералогии оптические методы являются одними из самых доступных и оперативных. Однако их применение часто ограничено некоторыми недостатками. Одним из них является сложность в количественном выражении наблюдаемых оптических свойств объектов. В справочной литературе оптические свойства многих минералов приводятся в словесной, описательной форме и в количественном выражении – для некоторых. Это связано как с тем, что такие измерения затратны и тяжелы, так и с тем, что для минералогов понятней оперировать качественной, сравнительной оценкой, в которой в качестве образцов сравнения выступают присутствующие известные минералы или «зрительная память».

Для возможности количественной характеристики оптических свойств минералов необходимы электронные устройства-регистраторы с выработанной методикой применения (например, [Pirard, 2004; Fueten, 1997]). Исследуемым образцом при этом является аншлиф/шлиф исходной породы или сбрикетированных продуктов её переработки (концентрат, хвосты и т.п.).

Предлагается комплексное использование аппаратных и программных средств «Минерал С7» со следующими обязательными составляющими:
• универсальный оптический поляризационный микроскоп с набором светофильтров (моторизация желательна для некоторых видов анализа);

• цифровая камера высокого пространственного и цветового разрешения;

• программное обеспечение, решающее основную задачу идентификации минералов и ряд обслуживающих – настройку системы получения цифровых изображений, алгоритмические средства устранения искажений, вносимых отдельными элементами оптической системы, управление хранимыми данными, статистическая обработка результатов измерений, взаимодействие с исследователем.

Благодаря тесной интеграции этих средств по цифровым изображениям становится возможным:
• проведение измерений цветовых характеристик поверхностей сечений минералов;

• для произвольного участка поиск «похожих» минералов, характеристики которых сохранены в системе;

• динамическое пополнение информации о минералах в системе;

• хранение и быстрый доступ к характерным изображениям минерала;

• идентификация присутствующих минералов по их оптическим признакам;

• задействование вторичной информации (твердость, характерная форма зерен и пр.) для идентификации;

• проводить обучение методам оптической микроскопии с большим структурированным объёмом демонстрационного материала;

• расчёт массовых долей минералов (посредством учёта их удельных плотностей) в образце;

• расчёт поэлементного состава образца (посредством учёта химического состава каждого минерала);

• расчёты сложных характеристик технологических продуктов (минеральный и химический составы, степени контрастности, интервалы раскрытия и пр.) [Петров, 2009].

Кроме того, такая система (вернее ее программная часть) является открытой для включения в её состав прочих методов диагностики.

Литература

Петров М. С., Нурканов Е. Ю., Козерчук А. Л., Кадушников Р. М. Решение задач технологической минералогии средствами автоматизированной оптической микроскопии // Конгресс обогатителей. Сб.трудов. М., 2009.
Pirard E. Multispectral imaging of ore minerals in optical microscopy // Mineral. Mag. 2004. Vol. 68(2). P. 323–333.
Fueten F. A computer-controlled rotating polarizer stage for the petrographic microscope // Computers & Geosciences. 1997. Vol. 23(2). P. 203–208.