Локальный вариант МИНКРИСТа

Кристаллографическая База данных для минералов и их структурных аналогов

Введение

МИНКРИСТ как Локальная (L) версия развивается с 1985 г. и имеет целью создание оригинальной комбинации из Базы данных по кристаллическим структурам минералов (и их структурных аналогов), программно формируемой Подбазы данных по расчетным рентгеновским поликристалл-стандартам и Прикладного Программного Пакета.
Программный Пакет использует накопленную информацию как для расчета поликристалл-рентгенограмм по структурным данным (с выделением и хранением поликристалл-стандарта), так и для качественного и количественного рентгенофазового анализа.
L-МИНКРИСТ используется на отдельном ПК или в Сети Организации (PC Pentium, ОС Microsoft Windows 9x/Me/XP) с Базой данных в Paradox 5.0-формате в рамках специально разработанной СУБД на основе Borland Delphi 2.0.

Программный пакет к L-МИНКРИСТу (1985-1992)

TRANS - программа для полноавтоматического расчета и подготовки входного файла (TRANS.DAT-файла) для программы XRAYPOL с использованием BDM-файла - основного носителя кристаллоструктурной информации, извлеченной из литературного источника (см.ниже). TRANS выполняет расчеты в рамках 645 пространственных групп (включены все формально возможные нестандартные установки) с использованием встроенной в L-МИНКРИСТ Кристаллографической Базы данных.

XRAYPOL - программа для расчета поликристалл-рентгенограммы в полной и редуцированной формах, поликристалл-стандарта (BDP-файл), межатомных расстояний и координационных чисел (для оценки надежности входных кристаллоструктурных данных), Информационной карточки по минералу (INF-файл), а также входных файлов для программ MIXIPOL и QUANTPOL (BDQ-файл) и CRYSTPIC (BDI-файл) в полноавтоматическом режиме с использованием TRANS-DAT-файла.

MIXIPOL - программа для расчета и изображения на экране монитора полного рентгенодифракционного профиля поликристаллической фазы или смеси фаз с заданной концентрацией с использованием BDQ-файла. Профиль рефлексов описывается модифицированным асимметризованным Лоренцианом. DOS-версия и Windows-версия (1997-адаптация) имеются в нашем распоряжении.

CRYSTPIC - программа для изображения на экране монитора модели кристаллической структуры с выделением hkl-ориентированных фрагментов, толщина которых определяется величиной ╠d(hkl)/2, с использованием BDI-файла.

REFLAT - программа для уточнения параметров элементарной ячейки поликристаллических фаз. Индицирование рефлексов выполняется на каждом шаге процедуры уточнения с учетом рассчитанных интенсивностей.

QUANTPOL - программа для бесстандартного количественного анализа - находится в стадии переработки.

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.

Сбор данных, экспертиза и ввод данных в МИНКРИСТ

МИНКРИСТ - Кристаллографическая База данных для минералов и их структурных аналогов, ядро которой составляет База данных по кристаллическим структурам.
Основной источник информации для главной составляющей МИНКРИСТа - Базы данных по кристаллическим структурам - оригинальные журнальные статьи, опубликованные в открытой печати. Кристаллоструктурная информация извлекается и по оригинальному формату вводится с клавиатуры в ASCII-файл. Запасенная в файле информация подвергается экспертизе расчетом межатомных расстояний и других кристаллоструктурных характеристик с помощью существующего Программного Пакета к Локальному Варианту и, в случае положительного решения, импортируется в МИНКРИСТ оригинальными программами группового или одиночного импорта.
Другим источником информации служит сопровождающий журнальную статью (но оформляемый до сих пор только некоторыми журналами), CIF-файл, содержащий кристаллоструктурные характеристики расшифрованной кристаллической фазы и доступный по ИНТЕРНЕТу. Информация извлекается из CIF-файла и импортируется в МИНКРИСТ также по вышеописанному механизму. (CIF - Crystallographic Information File). Наконец, для извлечения кристаллоструктурной информации используются электронные формы специальных журналов, если они доступны через ИНТЕРНЕТ.

Информационный Фонд L-МИНКРИСТа

МИНКРИСТ - Кристаллографическая База данных с Информационным Фондом в 5.3 тысяч записей. Фонд включает природные минералы, синтетические минералы, структурные аналоги минералов, простые вещества и простые окислы.Под структурным аналогом минерала подразумевается неорганическое соединение со структурой минерала (шпинели, гранаты, перовскиты и т. д. - синтетические соединения с разнообразными полезными свойствами).
БАЗОВАЯ ЗАПИСЬ по минералу содержит информацию о химическом составе, симметрии, параметрах элементарной ячейки, координатах атомных позиций с изотропными температурными факторами и заселенностями (минерал - как "монокристалл"), информацию о межплоскостных расстояниях, HKL-индексах и интенсивностях сильнейших рефлексов рентгенодифракционной картины поликристалл-фазы (минерал - как "поликристалл"), а также ссылки на соответствующие публикации по расшифровке или уточнению кристаллической структуры. Запись специфицируется по структурному типу, особенностям химического состава и структуры, по PT-условиям синтеза, полезному свойству и в соответствии с минералогической систематикой.

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).

Спецификация записей в МИНКРИСТе

Запись специфицируется по особенностям состава, структуры, условиям синтеза и полезному свойству.
Используются следующие условные обозначения (но в поисковом интерфейсе существует возможность поиска и по списку наиболее часто встречаемых вариантов ьез использования аббревиатур):

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.

Схемы работы с L-версией МИНКРИСТа

Подготовленные (ввод с клавиатуры) и проверенные (расчет межатомных расстояний) BDM-файлы (ASCII-форма), содержащие кристаллоструктурную информацию, с помощью оригинальных программ импортируются в Базу данных L-МИНКРИСТа. Рассчитанные с помощью Программного пакета BDP-файлы импортируются одновременно с BDM-файлами. Возможен и ввод только одного BDM-файла. Соответствующий ему BDP-файл рассчитывается встроенной связкой (TRANS+XRAYPOL)-программ. Записи редактируются оригинальной программой-редактором. Редактирование, при необходимости, сопровождается пересчетом BDP-файла. Для избранной записи встроенная связка (TRANS+XRAYPOL)-программ позволяет рассчитать следующие файлы: BDP, BDI, BDQ, INF и TRANS.DAT. Эти файлы могут быть использованы затем для аналитических целей. Все записи могут быть экспортированы в виде BDM- и BDP-файлов (ASCII-форма). BDP-файлы могут быть экспортированы также в виде RENTPOL-файла, который далее может быть использован для целей качественного рентгенофазового анализа. Записи могут быть найдены по следующим параметрам: название минерала, спецификация, формула (набор химических элементов или подстрока), пр. группа, сингония, ссылки (автор, год, журнал) и номер карточки.

Идеологии обеих версий МИНКРИСТа, в принципе, аналогичны и реализуют идею универсальной и комплексной системы по кристаллоструктурным данным минералов и их структурных аналогов.

Особенности L-МИНКРИСТа

Три главных особенности делают МИНКРИСТ оригинальной разработкой, не имеющей аналогов ни за рубежом, ни в России.
Во-первых, МИНКРИСТ - универсальная система, содержащая информацию о химическом составе, кристаллических структурах и рентгенодифракционных свойствах минералов и их структурных аналогов, характеризующих вещество, с одной стороны, как "монокристалл" (фундаментальная характеристика - координаты атомных позиций), с другой, - как "поликристалл" (фундаментальная характеристика - межплоскостные расстояния).
Именно синтез двух типов информации в рамках одной системы делает МИНКРИСТ универсальной Кристаллографической Базой данных.
Во-вторых, МИНКРИСТ - комплексная система, поскольку оперирует вновь созданными информационными ресурсами (База данных по кристаллическим структурам), увеличивает объем информационных ресурсов за счет расчетных данных (автоматически формируемая База расчетных поликристалл- стандартов) и содержит встроенный Программный Пакет, использующий созданные ресурсы в аналитических целях (кристаллохимический и рентгенодифракционный анализы, рентгенофазовый качественный и количественный анализы).
В третьих, в МИНКРИСТе решается и важнейшая проблема поликристалл-стандартов для минералов благодаря реализации нашей идеи использования вместо Базы экспериментальных стандартов программно формируемой Базы расчетных поликристалл-стандартов для целей качественного рентгенофазового анализа.

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:
Некоторые неорганические фазы включены в МИНКРИСТ под именами NEWMINERAL, NEWPHASE, NEWPRODUCT.
Эти фазы Пользователь легко найдет по части имени или по спискам на соответствующие буквы, или, наконец, по полному списку всех фаз.

© Все права на МИНКРИСТ защищены

регистрацией МИНКРИСТа в Российском Государственном Регистре Баз данных ("Информрегистр"): Локальная версия под номером 0229805170 (Регистрационное свидетельство No 4874 от 11.02.99).