JP7234961B2 - X線分析装置 - Google Patents
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Description
X線を検出してそのX線のエネルギに対応した段差を有する階段状信号を生成するX線検出部と、
前記階段状信号をその各段の段差に対応する高さの微分波信号に変換する微分演算部と、
前記微分波信号を所定の時定数で以て三角波状のピークに変換する第1変換フィルタ部と、
前記微分波信号を所定の時定数で以て台形波状のピークに変換する第2変換フィルタ部と、
前記三角波状のピークのピーク幅を所与の判定条件に照らしてパイルアップであるか否かを判定するパイルアップ判定部と、
前記台形波状のピークの波高値に応じて前記判定条件を変更する判定条件設定部と、
を備えるものである。
図1は、本実施形態のEDX装置全体の概略構成図である。図2は、本実施形態のEDX装置におけるパイルアップ判定処理部のブロック構成図である。
X線源1は励起X線を試料2に照射する。これにより、試料2からは該試料2中の元素に特有の波長の特性X線(蛍光X線)が放出される。検出器3は入射したX線(特性X線)のエネルギに応じた検出信号を出力し、プリアンプ4は入力された信号を増幅する。プリアンプ4の出力は、入射したX線のエネルギに比例した段差を有し所定のタイミングでリセットされる、階段状の信号となる。微分回路5はその階段波を、各段の段差に応じた高さを有する微分波に変換する。階段波の一つの段差が一つの微分波ピークとなる。ADC7は、この微分波を所定のサンプリング周波数でサンプリングしてデジタル信号に変換する。
次に、パイルアップ判定処理部87を中心に実行されるパイルアップ判定について、図1及び図2に加え、図3及び図4を参照して説明する。図3及び図4は、パイルアップ判定動作を説明するための概略波形図である。
即ち、2個の微分波ピークが近接していて一つの三角波ピークとして現れる場合、通常、その三角波ピークのピーク幅は本来のピーク幅よりも広くなる。そこで、三角波ピークのピーク幅が所与の幅判定閾値以上である場合には、パイルアップである可能性が高いと判断することができる。また、時間的に隣接している2個の微分波ピークがそれぞれ1個ずつの三角波ピークとして観測可能な場合であっても、その間隔が非常に狭いときには、波高値を求めるための台形波ピークでは一つになる(つまり分離できない)可能性がある。そこで、時間的に隣接している2個の三角波ピークの間隔が、所与の間隔判定閾値以内である場合には、パイルアップである可能性が高いと判断することができる。
図4(C1)、(C2)はこのように幅判定閾値が波高値に応じて変化する場合である。(C1)に示すように軽元素であって矩形パルスDoutのパルス幅が狭い場合には、幅判定閾値も小さくなる。一方、(C2)に示すように重元素であって矩形パルスDoutのパルス幅が広い場合には、幅判定閾値も大きくなる。したがって、軽元素においてパイルアップが生じてピーク幅が広がったときに、これを見逃しなく検出することができる。一方、重元素においてパイルアップが生じていないときに、パイルアップであると誤って判定されることも避けることができる。
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
X線を検出してそのX線のエネルギに対応した段差を有する階段状信号を生成するX線検出部と、
前記階段状信号をその各段の段差に対応する高さの微分波信号に変換する微分演算部と、
前記微分波信号を所定の時定数で以て三角波状のピークに変換する第1変換フィルタ部と、
前記微分波信号を所定の時定数で以て台形波状のピークに変換する第2変換フィルタ部と、
前記三角波状のピークのピーク幅を所与の判定条件に照らしてパイルアップであるか否かを判定するパイルアップ判定部と、
前記台形波状のピークの波高値に応じて前記判定条件を変更する判定条件設定部と、
を備える。
2…試料
3…検出器
4…プリアンプ
5…微分回路
51…コンデンサ
52…抵抗
6…メインアンプ
7…アナログデジタル変換器(ADC)
8…デジタル信号処理部
80…波形変換デジタルフィルタ
81…台形波フィルタ
82…三角波フィルタ
83…ゲイン/オフセット調整部
84…ピーク検出部
85…ヒストグラム書込み制御部
86…ヒストグラムメモリ
87…パイルアップ判定処理部
871…矩形パルス生成部
872…パルス幅判定部
873…パルス間隔判定部
874…総合判定部
88…判定閾値設定部
9…CPU
Claims (3)
- X線を検出してそのX線のエネルギに対応した段差を有する階段状信号を生成するX線検出部と、
前記階段状信号をその各段の段差に対応する高さの微分波信号に変換する微分演算部と、
前記微分波信号を所定の時定数で以て三角波状のピークに変換する第1変換フィルタ部と、
前記微分波信号を所定の時定数で以て台形波状のピークに変換する第2変換フィルタ部と、
前記三角波状のピークのピーク幅を所与の判定条件に照らしてパイルアップであるか否かを判定するパイルアップ判定部と、
前記台形波状のピークの波高値に応じて前記判定条件を変更する判定条件設定部と、
を備えるX線分析装置。 - 前記第1変換フィルタ部及び前記第2変換フィルタ部はデジタルフィルタである、請求項1に記載のX線分析装置。
- 前記判定条件設定部は、前記波高値を所定の係数に乗じた可変値を、前記第2変換フィルタ部のピークタイムを反映した固定値に加えることで、ピーク幅を判定する閾値を求める、請求項1又は2に記載のX線分析装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020020285A JP7234961B2 (ja) | 2020-02-10 | 2020-02-10 | X線分析装置 |
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JP2020020285A JP7234961B2 (ja) | 2020-02-10 | 2020-02-10 | X線分析装置 |
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