Hyperspektraalisen kairasydänskannerin suunnittelu

Abstract

Kaivosteollisuuden jatkuvuus perustuu siihen, että löydetään taloudellisesti kannattavasti louhittavia varantoja, joissa on markkinoilla haluttuja mineraaleja ja malmeja. Näiden esiintymien kartoittamiseksi käytetään paljon resursseja maaperän kairauksiin. Kairauksista saadaan kairasydämiksi kutsuttuja näytteitä maaperästä.

Työn aiheena olevan laitteen tarkoitus on hyvän hyperspektraalidatan saaminen jopa satoja kilometrejä kairasydäntä sisältävästä näytejoukosta kohtuullisessa ajassa. Tästä kerätystä datasta voidaan selvittää kairasydännäytteiden kivityypit ja mineralogia.

Työn tavoitteena oli suunnitella aikaisempien prototyyppien ja asiakkaille myytyjen kairasydänskannereiden tuottaman kokemuksen ja tiedon pohjalta uusi mahdollisimman hyvin vaatimukset täyttävä hyperspektraaliseen kuvaukseen perustuva kairasydännäytteiden mittaus- ja kuvantamislaite.

Työn aiheena olevaan laitteeseen suunniteltiin lähes kaikki osa-alueet uusiksi, mutta näistä vain osaa käsitellään tässä. Työssä syvennytään erityisesti aiemmissa skannereissa ongelmia aiheuttaneisiin kokonaisuuksiin.

Suunniteltu laite valmistettiin ja testattiin ennen kirjallisen osuuden valmistumista. Laite täytti ennalta asetetut vaatimukset.

The continuity of mining industry is based on the knowledge of economically exploitable deposits of minerals and ores. Substantial resources are used in mineral exploration to map these deposits by drilling. Drillings produce samples which are called drill cores.

The device which this thesis is about is meant to produce high quality hyperspectral imaging data even from hundreds of kilometers of drill core in a reasonable time. This data can be used to identify rock types and mineralogy in the drill core.

The target of this thesis is to design a new hyperspectral drill core measurement and imaging device. The design is based on a set of requirements acquired from experience and knowledge from previous prototypes and drill core scanners.

Almost all of the parts and assemblies of the scanner were new design but only a part of them are discussed in this thesis. This thesis concentrates on those assemblies which have been found to be problematic in previous scanners.

The scanner was assembled and tested before this thesis was finished. It fulfilled the requirements which were set before the design process.