WWW-МИНКРИСТ

1997 год - начало нового этапа в развитии МИНКРИСТа: создается WWW-версия (WWW-MINCRYST) и далее оба варианта МИНКРИСТа развиваются параллельно. Создание WWW-версии непосредственно обусловлено наличием Локальной Версии, поскольку открылась возможность импортировать (с преобразованием формата PARADOX --> SQL) Базу Данных по кристаллическим структурам минералов - главную составляющую МИНКРИСТа - в специально разработанную WWW-оболочку с соответствующим интерфейсом.
Обе версии МИНКРИСТа снабжены специально разработанными программами редакции записей, а также программами одиночного и группового импорта записей. Возможен также глобальный экспорт всех записей из L-МИНКРИСТа и импорт их в WWW- МИНКРИСТ и наоборот. Эта процедура обеспечивает полную идентичность Информационного Фонда в обеих версиях.
WWW-МИНКРИСТ интегрирован в WWW-сервер Баз данных ИЭМ РАН и доступен в постоянном и свободном режиме любому Пользователю ИНТЕРНЕТ с любым (независимо от аппаратной платформы) компьютером через графический WWW-браузер, поддерживающий языки JavaScript и Java.
При создании Базы данных WWW-МИНКРИСТа применены SQL- технологии с использованием реляционных таблиц и индексов к ним.
Базовые записи хранятся в SQL-таблицах. Объем таблиц с индексами составляет около 250 Mb, часть информации хранится в таблицах в форме бинарных объектов.
Программное обеспечение представлено СУБД mySQL (версия 4.0.18) и Http-сервером Apache (версия 1.3.29) с интегрированными в него модулями языков сценариев Perl и PHP 4.3.7, осуществляющими взаимосвязь между Сервером Баз данных и Http-сервером и формирующими динамические HTML-страницы. Кроме того, на стороне Сервера реализованы JavaScript- сценарии и Java-апплеты для работы с графическими и мультимедийными объектами Базы данных (спектры, структуры и т.д.).
Операционной системой для Сервера служит Digital Unix 4.0b (для резервных копий - Linux Slackware и Windows XP). Все используемое программное обеспечение серверной части МИНКРИСТа является свободно распространяемым для российских пользователей.
Техническое обеспечение серверной части представлено сервером на базе рабочей станции DEC AlphaLX-164A (533 Мгц, HDD 9 Гб, 256 Мб RAM, средства резервного копирования). Кроме того, в виде резервной (полнофункциональной) копии База данных размещена на основном WWW сервере ИЭМ РАН, где реализована под ОС Linux Slackware. Также создана реализация WWW-Mincryst для работы в серверных вариантах различных версий Microsoft Windows (NT, 2000, XP).

ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ:

• название вещества;
• спецификация по полезному свойству, составу, структуре, параметрам синтеза;
• кристаллохимическая формула;
• пространственная группа;
• число формульных единиц;
• объем элементарной ячейки (расчет);
• мольный объем (расчет);
• плотность (расчет);
• линейный и массовый коэффициенты поглощения (расчет);
• R-фактор и число рефлексов, включенных в расшифровку структуры;
• линейные и угловые параметры элементарной ячейки;
• число атомных позиций в элементарной ячейке;
• длина волны рентгеновского излучения для расчета характеристик вещества в поликристаллической форме;
• угловой интервал расчетной рентгенограммы вещества в поликристаллической форме;
• дата последней редакции записи.

ПАРАМЕТРЫ БАЗИСНЫХ АТОМНЫХ ПОЗИЦИЙ:

• порядковые номера;
• координаты;
• изотропные температурные факторы;
• заселенности.

• hkl-индексы;
• межплоскостные расстояния d(hkl);
• относительные интегральные интенсивности I(i)/I(m)*100; (поликристалл-стандарт - 20 сильнейших рефлексов рентгенограммы вещества в поликристаллической форме).

ИНФОРМАЦИОННАЯ КАРТА:

• Кристаллоструктурные данные (из литературного источника) и рассчитанные поликристалл-характеристики, импортированные в WWW-МИНКРИСТ в виде INF-файла.
  

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА:

• Модель кристаллической структуры (графическое изображение модели строится с помощью Java-апплета на основе BDI-файла, рассчитанного и импортированного в WWW-МИНКРИСТ).

ШТРИХ-ФОРМА ПОЛИКРИСТАЛЛ-РЕНТГЕНОГРАММЫ:

• Модель рентгенограммы вещества в поликристаллической форме (графическое изображение штрих-диаграммы строится с помощью Java-апплета с возможностями масштабирования, выдачи информации по рефлексам, выбор различных типов шкал).

Примечание: CPDS-, INF- и BDI-файлы рассчитываются с помощью Программного Пакета на основе BDM-файла и импортируются в МИНКРИСТ программами группового или одиночного импорта. Структурные данные, включенные в BDM- файл, подвергаются экспертизе на основе анализа межатомных расстояний, рассчитанных также с помощью Программного Пакета (Пакет разработан для локальной версии МИНКРИСТа, см. здесь).

ССЫЛКИ:

• Ссылки на публикации по уточнению или расшифровке кристаллической структуры, а также резервная ссылка для краткого комментария и Ф.И.О. оператора, выполняющего ввод и экспертизу записи.

ВНЕШНИЕ ССЫЛКИ:

• Автоматические ссылки на зарубежные минералогические WWW-базы данных в соответствии с уровнем их доступности (информационная карточка по данному минералу, листинг минералов в данной WWW-базе, собственно База данных).

МИНЕРАЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ:

• Классификационная рубрика, связывающая пользователя с распределением минералов по таксонам структурно-химической классификации (Тип, Класс, Семейство, Серия, Группа, Минеральный вид) и фиксирующая исследуемый минерал в ее соответствующем месте.

О пункте 6 следует сказать особо. Это поиск по двум полям: элементному составу и межплоскостным расстояниям. Фактически - это первый вариант прямого качественного рентгенофазового анализа на основе расчетных стандартов в ИНТЕРНЕТе.
Ядро МИНКРИСТа - База данных по кристаллическим структурам и это предполагает развитие Графической части Интерактивного Программного Пакета.
WWW-МИНКРИСТ оперирует графическим анимированным трехмерным изображением модели кристаллической структуры в шарах с возможностью его непрерывного произвольного вращения или дискретного вращения с задаваемым шагом вокруг 3-х координатных осей. Возможно также модифицировать изображение модели, варьируя (устраняя или восстанавливая) наборы сортов атомов, представленные в кристаллической структуре.
5.3 тыс. кристаллических структур - это и 5.3 тыс. расчетных поликристалл-стандартов, и 5.3 тыс. полных поликристалл-рентгенограмм. WWW-МИНКРИСТ оперирует графическим двумерным изображением модели поликристалл- рентгенограммы (штрих-диаграмма в функции от угла ) со сменой горизонтальных шкал (d, 'тэта', 2 х 'тэта'), масштабированием и сменой вертикальных шкал (нормальная, логарифмическая, квадратичная) и пересчетом длин волн для популярных анодов (Cu, Co, Fe, Cr, Mo, Ag). Возможно также получить hkl- индекс, угол 'тэта', 2 х 'тэта' или d(hkl) для избранного рефлекса.

t - структурный тип (t-апатит для гексагонального БРИТОЛИТА)
td - искаженный структурный тип (td-апатит для моноклинного БРИТОЛИТА)

DF - дефектная структура - кристаллическая структура, содержащая атомные позиции с неполной заселенностью позиций и плохими межатомными расстояниями.
DN - кристаллическая структура, содержащая атомные позиции с неполной заселенностью и нормальными межатомными расстояниями.
ZL - цеолит
LS - лазер
SC - сверхпроводник
CM - цементный материал
MD - модулированная структура
MX - матрица для радиоактивных элементов

Analogue, Cr-analogue - неорганическая фаза со структурой минерала и именем этого минерала.

Идеологии обеих версий МИНКРИСТа, в принципе, аналогичны и реализуют идею универсальной и комплексной системы по кристаллоструктурным данным минералов и их структурных аналогов.
С помощью оригинального WWW интерфейса разработчика организован одиночный и групповой ввод записей. Подготовленные BDM-файлы и предварительно рассчитанные с помощью Программного Пакета BDP-, BDI- и INF-файлы вводятся одновременно.
Возможна прямая редакция и удаление записей.
Записи могут быть найдены по набору параметров аналогичному вышеописанному. В поисковый раздел добавлена рубрика "Минералогическая классификация", в которой записи могут быть найдены и сгруппированы по названиям низших таксонов Структурно-химической систематики минералов А.А. Годовикова - 1997 (семейство, подсемейство, группа, серия, подсерия). Возможен поиск по комплексу параметров - заданному набору химических элементов и заданному набору экспериментальных межплоскостных расстояний d(hkl). Фактически - это прямой качественный рентгенофазовый анализ.
Рубрики "Структура" и "Спектр" позволяют Пользователю оперировать графическими изображениями моделей кристаллических структур и моделей поликристалл- рентгенограмм, информация о которых передается на пользовательский ПК с помощью Java-апплетов, при этом построение интерактивных изображений выполняется на пользовательском ПК (и только зависит от его быстродействия).

WWW-МИНКРИСТ содержит специальную рубрику в главном меню "ВНЕШНИЕ ССЫЛКИ", которая содержит автоматически формируемые ссылки (URL) на известные минералогические WWW- Базы данных в свободном доступе в соответствии с уровнем их доступности: информационная карточка по данному минералу, листинг минералов в данной WWW-базе, собственно База данных. Сейчас мы имеем автоматические перекрестные ссылки, обеспечивающие обмен информацией по каждому минералу между МИНКРИСТом и одной из лучших Минералогических Баз данных (David Barthelmy, Mineralogy Database, USA, http://webmineral.com/), а также базами Athena, Ecole des Mines de Paris, EUROmin, Franklin Minerals Index плюс выход на несколько универсальных поисковых машин.
С реализацией нашей стратегической цели - развить Прикладной ON-Line Программный Пакет, непосредственно оперирующий "поликристальными" методами анализа минералов, WWW-МИНКРИСТ становится информационно-вычислительной системой.
В перспективе WWW-МИНКРИСТ, аккумулирующий информацию о составе, структуре и рентгенодифракционных свойствах минералов, оперирующий этой информацией в аналитических целях с помощью развитого On-Line программного пакета, связанный перекрестными ссылками с мировой сетью минералогических WWW-баз данных, будет уникальной кристаллографической базой данных, характеризирующей фундаментальную триаду для минералов: состав - структура - свойства.

ПРИМЕЧАНИЯ:

1. Пространственная группа со звездочкой (ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ) означает иную установку или иное начало координат.
   Например, R 3 - тригональная (гексагональная) установка, но *R 3 - ромбоэдрическая установка.
   Или, F d3m - начало на 4(-)3m, но *F d3m - начало в центре инверсии 3(-)m.
2. К сожалению, пока мы не можем сделать номер карточки в МИНКРИСТе постоянным. Но имя минерала плюс номер его спецификации есть константа.
   Ссылка на карточку МИНКРИСТа может быть сделана так: WWW- MINCRYST, olivine [5].
   
3. МИНКРИСТ содержит минералы и неорганические фазы - структурные аналоги минералов. В МИНКРИСТ также включены некоторые избранные неорганические фазы:
   
   • Простые вещества (Aluminium, Boron, Carbon, ...),
   • Простые окислы ( Ag₂O, SeO₂, ...)
   • Силикаты (SILICATE_Ba_Ca_Cu, SILICATE _Ag_Sb, ...)
   • Силикогерманаты (SILICOGERMANATE_Ca, ...)
   • Германаты (GERMANATE_Na_Sm, ...)
   • Фосфаты (PHOSPHATE_Ca_U, ...)
   • Силикофосфаты (SILICOPHOSPHATE_Ca_Ce_Mg, ...)