ハイパースペクトルカメラ　HySpex Classic用途例
炭酸塩の品質検査

鉱物の成分を測定し品質確認

鉱業や資源管理の現場では、効率的かつ正確な鉱物解析が求められています。ドロマイト岩は、鉄鋼業界から農業、建材製造まで幅広い分野で重要な役割を果たす多目的な鉱物資源です。フラックス材料や耐火物原料として鉄鋼生産に不可欠であり、土壌改良剤やマグネシウム源として農業にも貢献しています。また、ガラスやセラミックスの製造にも使用される重要な原料です。
ドロマイトの品質は、明度、CaO、MgO、Fe 2 O 3、SiO 2、Al 2 O 3の含有量によって決まります。

ハイパースペクトルカメラ　HySpex Classic製品詳細

ケーススタディー

このケーススタディーでは、SWIR領域の波長範囲を測定できるハイパースペクトルカメラにより取得したサンプルの分光情報を利用し、鉱物の成分を非破壊で迅速に検出する方法についてご紹介いたします。

ハイパースぺクトルカメラによるドロマイト岩の測定

掘削コアのスペクトル

提供された 6 つの掘削コアの異なるスペクトルを示しています。各コア内の鉱物学的変化は、観測されたスペクトル特性の変化、スペクトル分散によってわかります。

吸収特性の波長位置をモデリング

吸収特性の波長位置をモデリングしています。最も強い吸収特性の位置と深さがプロットされています。ドロマイトはオレンジ色で表現されている約2320nm に特徴があり、方解石は赤色で表現されている約2340nm に特徴がある。また、粘土鉱物は緑色で表現される約2200nm に特徴がある。

測定方法

鉱物サンプルの測定には、HySpex Classic SWIRカメラを使用しました。このカメラは、短波赤外線（SWIR）の波長範囲（970～2500nm）をカバーし、スペクトル分解能は3.3nmと5.5nmです。測定では、移動ステージにカメラを設置し、SWIRランプを使用して均一な光源を提供しました。このセットアップにより、鉱物サンプルの高解像度なハイパースペクトル画像を取得することが可能になります。スキャン対象となったのは、ドリルコア（鉱石芯試料）や粉末状のドロマイトサンプルです。これらのサンプルを移動ステージ上で移動させながらスキャンを行い、特に2100～2400nmの波長範囲での吸収特性を観察を行いました。この波長範囲は、炭酸塩鉱物や非炭酸塩鉱物（粘土鉱物など）の特有のスペクトル特徴を示すため、鉱物識別においてよく用いられる波長帯です。

HySpex Classic SWIRを用いた測定

ハイパースペクトルデータ解析

鉱物分析は、 Prediktera社のBreeze、特に新しいBreeze-Geoで行うことができます。Breeze-Geoは、米国地質調査所（USGS）の公開されている物質識別アルゴリズムを適応させた信頼性の高い鉱物分類が利用できます。

分類

●方解石(カルサイト)
●鉄含有炭酸塩
●ドロマイト
●カオリナイト
●緑泥石（クロライト）
●白雲母
●モンモリロナイト

Breeze- Geoに実装された公開 USGS MICA アルゴリズムによってマッピングされた、モンモリロナイト、白雲母、カオリナイトの鉱脈を示すドロマイトと方解石が主成分のコアがあることが分かります。
このような測定により、鉱物学に基づいた材料管理を初期段階で行うことができます。材料の流れを監視し、不要な鉱化物を廃棄することができます。初期段階で判別できることにより、汚染された低品質のドロマイトが流入することがなくなり、試薬、エネルギー、水が節約されます。