任何物質(zhì)的光譜產(chǎn)生都有著嚴(yán)格的物理機制。分子的能量由電子能量、振動能量和轉(zhuǎn)動能量組成。根據(jù)理論計算,振動能級之間的能量差在0.25~1.0eV之間時,光譜產(chǎn)生在近中紅外區(qū)。在0.4~1.3um范圍內(nèi),主要取決于礦物晶格結(jié)構(gòu)中存在的鐵等過渡性金屬元素;1.3~2.5um范圍內(nèi)的光譜特性是由礦物中的碳酸根離子、氫氧根離子和水分子決定的;3~5um光譜范圍的中遠(yuǎn)紅外波段光譜由Si-O、Al-O等分子鍵振動模式?jīng)Q定。在對巖礦光譜進(jìn)行定量分析時,根據(jù)礦物的吸收特征,為每種礦物建立起綜合分析模型。
采用客戶端層和服務(wù)器層結(jié)構(gòu)(C/S)設(shè)計,服務(wù)器端采用高性能PC,通過創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫并實現(xiàn)必要的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器方法,為客戶端提供數(shù)據(jù)服務(wù)??蛻舳吮憩F(xiàn)為一個基于圖形界面的可視化應(yīng)用程序,通過通訊協(xié)議訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為5個部分,光譜信息管理模塊負(fù)責(zé)巖礦光譜的存儲與瀏覽:光譜信息處理模塊在存儲常見的光譜處理模型基礎(chǔ)上,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動標(biāo)定與處理;光譜分析管理模塊旨在得出巖礦的光譜參量,實現(xiàn)快速分析:綜合應(yīng)用模塊側(cè)重于光譜信息的提取,給出巖礦光譜的應(yīng)用效果。
巖礦分析系統(tǒng)的處理功能有:單波段光譜計算(平方、開方、求絕對值、求自然對數(shù)、求10為底的對數(shù)、求正弦值、求余弦值、求正切值)、多波段光譜計算(求和、求差、求乘積、求除余)、光譜重采樣、光譜二值化編碼、光譜歸一化、計算光譜包絡(luò)線、光譜斜率與坡向、光譜吸收指數(shù)、光譜一階導(dǎo)數(shù)、光譜二階導(dǎo)數(shù)、光譜積分、光譜柱狀圖。通過光譜處理,實現(xiàn)光譜特征的突出化顯示,更利于尋找在放射性環(huán)境下的巖礦反射率細(xì)微異化。