JP7325849B2 - ピーク同定解析プログラム及び蛍光ｘ線分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、ピーク同定解析プログラム及び蛍光Ｘ線分析装置に関する。

試料に含まれる元素や当該元素の濃度を測定する装置として、１次Ｘ線を試料に照射した際に発生する蛍光Ｘ線に基づいて試料に含まれる元素等を分析する蛍光Ｘ線分析装置が知られている。

蛍光Ｘ線分析装置には、波長分散型蛍光Ｘ線分析装置とエネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置が存在する。波長分散型蛍光Ｘ線分析装置は、横軸が２θ角度（以下、単に角度とも呼称する）、縦軸が蛍光Ｘ線の強度である蛍光Ｘ線スペクトルを取得する。なお、θは、蛍光Ｘ線の分光素子に対する入射角度である。エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置は、横軸が蛍光Ｘ線のエネルギー、縦軸が蛍光Ｘ線の強度である蛍光Ｘ線スペクトルを取得する。蛍光Ｘ線スペクトルに含まれるピークの同定は、該ピークが現われる角度またはエネルギーと、該ピークの強度とに基づいて、行われる。

従来から行われている同定方法の一例として、波長分散型蛍光Ｘ線分析装置が取得した蛍光Ｘ線スペクトルに含まれるピークの同定方法を以下に説明する。

まず、蛍光Ｘ線スペクトルの重元素領域（元素周期表におけるＴｉ以降の元素）において、Ｘ線管ターゲット元素（例えば、Ｒｈ）からの特性Ｘ線の散乱線であるトムソン（もしくはレイリー）散乱線・コンプトン散乱線のピークを確認する（手順１）。

次に、蛍光Ｘ線スペクトルに含まれる散乱線以外の強度の高いピークを選択する。選択されたピークの角度を含む所定の角度範囲に出現する蛍光Ｘ線のうち、強度が強い線種であるＫα線、Ｌα線とＬβ１線の候補を選択する（手順２）。なお、「線種」という文言は、元素記号（例えばＰｂＬβ１線のうちＰｂ）と電子の遷移元と遷移先の殻及び軌道により決められた記号（例えばＰｂＬβ１のうちＬβ１）を表す場合もあるが、以下では主に後者の電子の遷移元と遷移先の殻及び軌道により決められた記号のみを表すものとする。

手順２で候補として選択された線種のペアとなる線種によるピークが出現しているか確認する。ここで、ペアとなる線種は、候補として選択された線種を発生させる元素に起因して発生する他の線種である。例えば、ペアとなる線種は、候補に含まれる線種がＫα線のときはＫβ線であり、候補に含まれる線種がＬα線のときはＬβ１線であり、候補に含まれる線種がＬβ１線のときは、Ｌα線である（手順３）。

手順３において、ペアとなる線種のピークが確認されたときは、選択された線種とペアとなる線種の強度比が妥当であるか判断する。強度比が妥当であると判断された場合、蛍光Ｘ線スペクトルに含まれるピークが、選択された線種とペアの線種によるピークであるとして同定される。これにより、当該ピークを発生させる元素が特定される（手順４）。

手順４でピークが同定されたときは、付随線（手順４で特定された元素から発生する相対強度の低い他の線種）が現れる角度にピークが存在するか確認する。ピークが存在していれば、Ｋα、Ｌα線などの強度の高い線種との強度比を確認し、強度比が妥当であるか判断する。妥当であると判断されたときは、蛍光Ｘ線スペクトルに含まれるピークが付随線であると同定される。また、高次線についても付随線と同様の手順によりピークの同定がを行われる（手順５）。

蛍光Ｘ線スペクトルに含まれるピークのうち、手順２から手順５で同定されていないピークについて、手順２から手順５を実施し、他の元素に起因するピークの同定と元素の特定が繰り返し行われる（手順６）。

手順２から手順６で同定されていないピークが残存する場合、当該ピークの角度近傍に現われるＫα、Ｌα、Ｌβ１線の蛍光Ｘ線が存在するか確認し、存在する場合には当該ピークが存在するＫα、Ｌα、Ｌβ１線であると同定する（手順７）。

また、軽元素（元素周期表におけるＣａまでの元素）のＫ線が現れる角度領域（またはエネルギー領域）には、重元素のＬ線やＭ線のピークが出現することがある。特にＸ線強度が高い重元素が存在する場合は、当該角度領域に原子番号の大きい重元素のＬ線、Ｍ線や、高次線が現れる可能性を考慮し、当該角度領域以外に現われるピークの同定もあわせて行われる。

近年では、上記手順がソフトウェアによって行なわれている。また、ソフトウェアによる同定結果に誤りがないか、ユーザが手動で上記手順に従って確認することも行われている。ユーザが手動でピークの同定を行う際、上記手順を補助する蛍光Ｘ線分析装置も存在する（下記特許文献１参照）。

特開2005-114658号公報

従来、ソフトウェアによりピークに対して蛍光Ｘ線の線種を同定した場合に、同定結果が正しいかユーザによる確認が行われていた。当該ソフトウェアには、確認を行う際にユーザを補助する機能として、次の２つの操作機能が実装されていた。

一つの機能は、ユーザが角度（エネルギー分散型装置においてはエネルギー）を指定したときに、指定された角度の近傍の蛍光Ｘ線の線種、角度及び相対強度をコンピューターの操作画面に表示する機能である。もう一つの機能は、ユーザが元素を指定したときに、指定された元素の蛍光Ｘ線の線種、角度及び相対強度を表示する機能である。

上記２つの機能を使用してピークの同定結果の確認と修正を行なう場合において、ピークが複数の蛍光Ｘ線の線種のいずれかである可能性が存在する場合、同定結果の確認の操作が非常に煩雑であるという問題があった。

本開示は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、蛍光Ｘ線分析の熟練していない者であっても、蛍光Ｘ線スペクトルの同定解析と解析結果の検証を、容易に行なえるピーク同定解析プログラム及び蛍光Ｘ線分析装置を提供することである。

（１）本開示の一側面に係るピーク同定解析プログラムは、複数のピークを含む蛍光Ｘ線スペクトルを取得するスペクトル取得ステップと、ユーザが前記蛍光Ｘ線スペクトルに対して指定する角度またはエネルギーを取得する指定情報取得ステップと、指定された角度またはエネルギーに基づいて特定される１または複数の元素及び線種の一覧を、前記蛍光Ｘ線スペクトルに含まれるピークを表す蛍光Ｘ線の候補である第１リストとして表示する第１リスト表示ステップと、前記第１リストに含まれる１または複数の元素及び線種のうち少なくとも一部の指定をユーザから受け付ける第１リスト受付ステップと、前記第１リストが表示された状態で、前記第１リストに対して指定された元素及び線種が指定された状態であることを示しつつ、指定された元素及び線種と、該元素の他の線種が現れる角度またはエネルギーと、の一覧を第２リストとして表示する表示更新ステップと、を蛍光Ｘ線分析装置に用いられるコンピュータに実行させることを特徴とする。

（２）本開示の上記態様において、前記表示更新ステップにおいて、さらに、前記第２リストに表示された元素及び線種を前記蛍光Ｘ線スペクトルの対応する位置に表示することを特徴とする。

（３）本開示の上記態様において、前記第１リストに対して複数の元素及び線種が指定された場合に、指定された元素及び線種が指定された順序に応じた異なる態様で前記蛍光Ｘ線スペクトルに表示される、ことを特徴とする。

（４）本開示の上記態様において、前記表示更新ステップにおける元素及び線種の表示は、指定された元素の元素記号、線種名及び縦線の表示である、ことを特徴とする。

（５）本開示の他の一側面に係る蛍光Ｘ線分析装置は、複数のピークを含む蛍光Ｘ線スペクトルを取得するスペクトル取得部と、ユーザが前記蛍光Ｘ線スペクトルに対して指定する角度またはエネルギーを取得する指定情報取得部と、指定された角度またはエネルギーに基づいて特定される１または複数の元素及び線種の一覧を、前記蛍光Ｘ線スペクトルに含まれるピークを表す蛍光Ｘ線の候補である第１リストとして表示する第１リスト表示部と、前記第１リストに含まれる１または複数の元素及び線種のうち少なくとも一部の指定をユーザから受け付ける第１リスト受付部と、前記第１リストが表示された状態で、前記第１リストに対して指定された元素及び線種が指定された状態であることを示しつつ、指定された元素及び線種と、該元素の他の線種が現れる角度またはエネルギーと、の一覧を第２リストとして表示する表示更新部と、を含むことを特徴とする。

本開示によれば、蛍光Ｘ線分析の熟練していない者であっても、蛍光Ｘ線スペクトルの同定解析と解析結果の検証を、容易に行なえる。

蛍光Ｘ線分析装置の概略の一例を示す図である。 演算デバイスの機能ブロックを示す図である。 蛍光Ｘ線スペクトルの一例を示す図である。 線種検索画像の一例を示す図である。 元素及び線種が表示された状態の蛍光Ｘ線スペクトルの一例を示す図である。 同定された状態の蛍光Ｘ線スペクトルの一例を示す図である。 ピーク同定解析のフローチャートの一例である。 従来例における元素及び線種の候補の一覧を示す図である。 従来例において表示されるＰｂの線種一覧を示す図である。 従来例において表示されるＡｓの線種一覧を示す図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。図１は、蛍光Ｘ線分析装置１００の概略の一例を示す図である。図１に示すように、蛍光Ｘ線分析装置１００はスペクトル取得部１０２と、情報処理部１０４と、を含む。

スペクトル取得部１０２は、複数のピークを含む蛍光Ｘ線スペクトルを取得する。具体的には、例えば、スペクトル取得部１０２は、Ｘ線源１０６と、試料台１０８と、分光素子１１０と、検出器１１２と、計数器１１４と、を含む。スペクトル取得部１０２は、１次Ｘ線を照射された試料１１６から出射される２次Ｘ線（蛍光Ｘ線や散乱線）に基づいて、２次Ｘ線の強度とエネルギーの関係を表すスペクトルを取得する。

試料台１０８は、分析対象となる試料１１６が載置される。Ｘ線源１０６は、１次Ｘ線を、試料１１６の表面に照射する。１次Ｘ線が照射された試料１１６から、２次Ｘ線が出射される。

分光素子１１０は、２次Ｘ線を分光する。具体的には、例えば、分光素子１１０は、試料１１６から発生した複数の波長の２次Ｘ線のうち、ブラッグの条件式を満たす特定の波長のＸ線のみを分光する。試料１１６から発生した２次Ｘ線の進む方向と分光素子１１０表面との成す入射角度をθとする。

検出器１１２は、例えば、シンチレーションカウンタである。検出器１１２は、２次Ｘ線の強度を測定し、測定した２次Ｘ線のエネルギーに応じた波高値を有するパルス信号を出力する。

分光素子１１０及び検出器１１２は、ゴニオメータ（図示なし）によって、一定の角度関係を保ちながら回動する。具体的には、分光素子１１０は、分光素子１１０表面に対する２次Ｘ線の入射角度θが所定の範囲内で変化するように、ゴニオメータによって回動する。２次Ｘ線は分光素子１１０により回折され、ブラッグの条件式を満たす２次Ｘ線（すなわち出射角度θである２次Ｘ線）が出射する。検出器１１２は、ゴニオメータによって、分光素子１１０から出射角度θで出射された２次Ｘ線が入射される位置に移動する。

計数器１１４は、検出器１１２から出力されるパルス信号を、波高値に応じて計数する。具体的には、例えば、計数器１１４は、検出器１１２の測定強度として出力されるパルス信号を波高値に応じて計数し、Ｘ線強度として情報処理部１０４に出力する。スペクトル取得部１０２は、計数器１１４の出力を蛍光Ｘ線スペクトル（以下、単にスペクトルとも呼称する）として取得する。

情報処理部１０４は、スペクトル取得部１０２の動作を制御する。具体的には、情報処理部１０４は、スペクトル取得部１０２と接続されるコンピュータであって、演算デバイス１１８と、記憶デバイス１２０と、表示デバイス１２２と、入出力デバイス１２４と、を含む。

演算デバイス１１８は、プロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）であって、各種演算を行う。記憶デバイス１２０は、メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の静的に情報を記録できる装置である。記憶デバイス１２０は、ピーク同定解析プログラム等の定性分析プログラムを記憶する。ピーク同定解析プログラム等の定性分析プログラムは、蛍光Ｘ線分析装置１００に用いられる情報処理部１０４で実行されるプログラムである。ピーク同定解析プログラムは、情報処理部１０４に後述するピーク同定解析に含まれる各ステップを実行させるプログラムである。定性分析プログラムは、ピーク同定解析プログラムによって同定されたピークに基づいて、試料１１６の元素情報を得る定性分析を行うプログラムである。

表示デバイス１２２は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やいわゆるフラットパネルディスプレイ等であって、画像を表示する。入出力デバイス１２４は、コンピュータが外部の機器と情報をやり取りするための一又は複数のインタフェースであって、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の、ユーザが情報を入力するための一又は複数の機器である。また、入出力デバイス１２４には、有線接続するための各種ポート及び、無線接続のためのコントローラが含まれていてよい。

なお、図１に示す蛍光Ｘ線分析装置１００は波長分散型であるが、蛍光Ｘ線分析装置１００はエネルギー分散型であってもよい。蛍光Ｘ線分析装置１００がエネルギー分散型である場合、分光素子１１０及びゴニオメータは含まれず、検出器には、ＳＤＤ（Silicon Drift Detector）検出器等の半導体検出器を用いる。

ピーク同定解析プログラムは、情報処理部１０４に後述するピーク同定解析に含まれる各ステップを実行させるプログラムである。具体的には、ＨＤＤに記憶されたピーク同定解析プログラムは、必要に応じてＲＡＭに読みだされてＣＰＵにより実行される。すなわち、ＲＡＭには、ＣＰＵにより実行されることにより、図２に機能ブロックとして示す各種機能を実現させるためのコードが記憶される。当該ピーク同定解析プログラムは、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等のコンピュータが読み込むことができる情報記録媒体に記録されて提供されても、Ｉ／Ｏを介して外部のインターネット等の情報通信回線を介して提供されてもよい。

ピーク同定解析プログラムが情報処理部１０４により実行される際に、図２に示すように、演算デバイス１１８は、機能的に、指定情報取得部２０２と、第１リスト表示部２０４と、第１リスト受付部２０６と、表示更新部２０８と、第２リスト受付部２１０と、を含む。

指定情報取得部２０２は、ユーザが蛍光Ｘ線スペクトルに対して指定する角度またはエネルギーを取得する。具体的には、例えば、スペクトル取得部１０２が図３に示すスペクトルを取得し、当該スペクトルが表示デバイス１２２に表示されている場合について説明する。ユーザは、マウスを操作することにより、図３に示すスペクトルの同定したいピーク近傍（例えば、34度近傍）をクリックする。指定情報取得部２０２は、図３に示すスペクトルのクリックされた位置が表す角度を、指定角度として取得する。

なお、図３に示す蛍光Ｘ線スペクトルは、波長分散型の蛍光Ｘ線分析装置１００が取得した蛍光Ｘ線スペクトルであるため、横軸は角度(deg)である。蛍光Ｘ線分析装置１００がエネルギー分散型である場合、蛍光Ｘ線スペクトルの横軸はエネルギー(keV)である。この場合、指定情報取得部２０２は、ユーザがマウスを操作することにより、ユーザが指定するエネルギーを取得する。

なお、指定情報取得部２０２は、ユーザがキーボードを操作することで入力した角度を、指定角度として取得してもよい。例えば、図４は、ピーク同定解析プログラムが情報処理部１０４により実行される際に、表示デバイス１２２に表示される画像（以下、線種検索画像４０２と呼称する）の一例である。ユーザが線種検索画像４０２の指定角度欄に対して、キーボードを操作することにより「34.00」という数値データを入力する。そして、ユーザが数値データを入力したとき、または、検索ボタン４０４をクリックしたときに、指定情報取得部２０２は、入力された数値データを指定角度として取得してもよい。

第１リスト表示部２０４は、指定された角度またはエネルギーに基づいて特定される１または複数の元素及び線種の一覧を、蛍光Ｘ線スペクトルに含まれるピークを表す蛍光Ｘ線の候補である第１リスト４０６として表示する。具体的には、第１リスト表示部２０４は、指定角度の前後の所定範囲内に存在する蛍光Ｘ線を理論エネルギー表に基づいて検索し、候補となる蛍光Ｘ線の情報を表示する。表示される蛍光Ｘ線の情報は、元素及び線種と、２θ角度(deg)と、相対強度である。図４の検索結果に示す表は、第１リスト４０６の一例である。第１リスト４０６は、１列目にユーザの指定情報、２列目に元素及び線種、３列目に２θ角度(deg)、４列目に相対強度、の各情報を含む。

ユーザの指定情報は、ユーザが対応する各行に示される蛍光Ｘ線を指定するか否かを表す情報である。例えば、指定情報は、チェックボックスやラジオボタンにチェックが入れられているか否かによって表される。図４の例では、第１リスト４０６の１列目にチェックボックスが表示され、ＰｂＬα線及びＡｓＫα線を表す行に設けられたチェックボックスがチェックされた状態である。

なお、ユーザの指定情報は、複数の蛍光Ｘ線の候補を同時に指定する情報であってもよいし、同時に一つのみを指定する情報であってもよい。例えば、図４のように第１リスト４０６の１列目にチェックボックスが表示され、複数の行のチェックボックスがオン状態である場合、複数の蛍光Ｘ線の候補が同時に指定されている。また、第１リスト４０６の１列目にラジオボタンが表示され、ある行を指定した時に、他の行の指定が取り消されるようにしてもよい。また、ユーザの指定情報は、チェックボックスのオンオフではなく、行全体の表示形式（例えば色、フォント等）の相違で表されてもよい。

第１リスト４０６の元素及び線種は、当該蛍光Ｘ線の元素及び線種を特定する情報である。例えば、上記のように「34.00」という指定角度が取得された場合、第１リスト表示部２０４は、34.00度の前後0.1度以内に理論的に現われる蛍光Ｘ線を検索し、該当する蛍光Ｘ線を特定する元素及び線種として、「ＰｂＬα」、「ＲｅＬβ５」及び「ＡｓＫα」という元素及び線種を表示する。表示された元素及び線種は、いずれもピークを表す蛍光Ｘ線の候補である。

第１リスト４０６の２θ角度(deg)は、候補である蛍光Ｘ線が現れる２θ角度の理論値である。例えば、上記の場合、「ＰｂＬα」の２θ角度として「33.915」、「ＲｅＬβ５」の２θ角度として「33.980」、及び「ＡｓＫα」の２θ角度として「33.980」という数値が表示される。

第１リスト４０６の相対強度は、候補として表示された蛍光Ｘ線同士の強度比を表す値である。例えば、上記の場合、「ＰｂＬα」の相対強度を基準である「100.0」として、「ＲｅＬβ５」の相対強度として「0.1」、及び「ＡｓＫα」の相対強度として「150.0」という数値が表示される。

また、第１リスト４０６に表示される線種は、同一系列（例えば、同じ元素で同じＬ系列の線種）で強度の最も強い線種である必要はなく、Ｌβ２線やＬγ１などの付随線、あるいは、高次線であってもよい。

第１リスト受付部２０６は、第１リスト４０６に含まれる１または複数の元素及び線種のうち少なくとも一部の指定をユーザから受け付ける。具体的には、例えば、ユーザは、マウスを操作することにより、第１リスト４０６の１列目に示されたチェックボックスのオンとオフを操作する。第１リスト受付部２０６は、チェックされた状態のチェックボックスが表示された行の元素及び線種を、ユーザに指定された元素及び線種として受け付ける。

表示更新部２０８は、第１リスト４０６が表示された状態で、第１リスト４０６に対して指定された元素及び線種が指定された状態であることを示しつつ、指定された元素及び線種と、該元素の他の線種が現れる角度またはエネルギーと、の一覧を第２リスト４０８として表示する。具体的には、ユーザが第１リスト４０６の元素及び線種のチェックボックスの選択をすると、表示更新部２０８は指定された元素の線種の一覧を第２リスト４０８として表示する。

例えば、第２リスト４０８には、ユーザの指定情報と、各元素及び線種、その２θ角度及び相対強度が含まれる。具体的には、第２リスト４０８は、第１リスト４０６と同様、１列目にユーザの指定情報、２列目に元素及び線種、３列目に２θ角度(deg)、４列目に相対強度、の各情報を含む。図４の第２リスト４０８では、「Ｐｂ」の線種として、「ＰｂＬα」及び「ＰｂＬβ１」、「Ａｓ」の線種として、「ＡｓＫα」及び「ＡｓＫβ１」という元素及び線種が表示される。

また、第２リスト４０８の「ＰｂＬβ１」の行には、２θ角度として「28.2400」、相対強度として「50.0」が表示される。第２リスト４０８の「ＰｂＬα」の行には、第１リスト４０６と同じ情報が表示される。第２リスト４０８の「ＡｓＫβ１」の行には、２θ角度として「30.4300」、相対強度として「30.0」が表示される。第２リスト４０８の「ＡｓＫα」の行には、第１リスト４０６と同じ情報が表示される。各２θ角度及び各相対強度は、いずれも理論値である。相対強度については、分光結晶にエネルギー依存性があるなど理論値では誤差がある場合もあるので、実験値、あるいは、理論値を実測値により補正をしても良い。

さらに、表示更新部２０８は、元素と線種名を蛍光Ｘ線スペクトルの対応する位置に表示する。例えば、第１リスト４０６の「ＰｂＬα」及び「ＡｓＫα」を表す行に設けられたチェックボックスがチェックされた場合、表示更新部２０８は、指定された元素であるＰｂ及びＡｓの各元素及び線種と、それが現れる角度またはエネルギーと、相対強度の一覧を第２リスト４０８として表示しつつ、図３に示すスペクトルに対して、ＰｂＬα線、ＰｂＬβ１線、ＡｓＫα線及びＡｓＫβ１線を、各蛍光Ｘ線の理論角度の位置に表示する。例えば、元素及び線種の表示は、指定された元素の元素記号、線種名及び縦線の表示である。ここで、図４の線種検索画像の選択元素の線種に示すように、第２リスト４０８は、複数の元素が続けて表示された一覧であってもよいし、元素ごとに個別に表示された一覧であっても良い。

ここで、第１リスト４０６に対して複数の元素及び線種が指定された場合に、指定された元素及び線種が指定された順序に応じた異なる態様で蛍光Ｘ線スペクトルに表示されてもよい。例えば、最初に「ＰｂＬα」が指定され、続いて「ＡｓＫα」が指定された場合、Ｐｂの線種である「ＰｂＬα」及び「ＰｂＬβ１」を表す縦線は実線で表示され、Ａｓの線種である「ＡｓＫα」及び「ＡｓＫβ１」を表す縦線は破線で表示するなど元素ごとに異なる線の態様で表示されてもよい。図５は、取得された蛍光Ｘ線スペクトルに対して当該４種の蛍光Ｘ線の元素及び線種が表示された状態を示す図である。また、異なる態様は、実線や破線ではなく、色の相違で表現されてもよい。

なお、表示更新部２０８は、第１リスト４０６の各元素及び線種に対するユーザの指定の切り替えに応じて、指定された元素及び線種を蛍光Ｘ線スペクトルの対応する位置に表示するか否かを切り替える。例えば、「ＡｓＫα」に対する指定が解除された場合、第２リスト４０８に含まれるＡｓＫα及びＡｓＫβ１の行と、蛍光Ｘ線スペクトルの対応するＡｓＫα線とＡｓＫβ１の元素記号、線種名及び縦線と、は非表示となる。

第２リスト受付部２１０は、第１リスト４０６が表示され、かつ、第１リスト４０６に対して指定された元素及び線種が指定された状態で、第２リスト４０８に含まれる１または複数の元素及び線種のうち少なくとも一部の指定をユーザから受け付ける。これは、第２リスト４０８に含まれる各元素及び線種の蛍光Ｘ線スペクトルの対応する位置に表示された元素記号及び線種名と、相対強度と、に基づいて、実際の試料に含まれる元素を特定し、同定する元素及び線種を選択するためである。

具体的には、図４に示すように、第１リスト４０６が表示された状態であり、かつ、第１リスト４０６に対して指定された「ＰｂＬα」及び「ＡｓＫα」と同じ行のチェックボックスがオン状態であることが示されている。この状態で、ユーザは、マウスを操作することにより、第２リスト４０８の１列目に示されたチェックボックスのオンとオフを操作する。第２リスト受付部２１０は、チェックされた状態のチェックボックスが表示された行で示される蛍光Ｘ線を、ユーザに指定された元素及び線種として受け付ける。

図４では、第２リスト４０８に対して指定された「ＰｂＬα」、及び「ＰｂＬβ１」と同じ行のチェックボックスがオン状態であることが示されている。これは、第２リスト４０８に含まれる各元素及び線種の蛍光Ｘ線スペクトルの位置に表示された元素記号及び線種名と相対強度に基づいて、ユーザが試料にＰｂが含まれると判断し、蛍光Ｘ線スペクトルに含まれるピークが「ＰｂＬα」、及び「ＰｂＬβ１」線であると同定するためである。この状態で、図４の線種検索の画像のＯＫボタン４１０をクリックすると、図６に示すように、表示更新部２０８は、取得された蛍光Ｘ線スペクトルに対して、選択された「ＰｂＬα」、及び「ＰｂＬβ１」の元素記号及び線種名を表示する。これにより、ピーク同定解析プログラムによる同定が行われる。

また、第１リスト４０６に対して複数の元素及び線種が指定された場合に、表示更新部２０８は、指定された元素ごとに個別の第２リスト４０８を表示してもよい。具体的には、例えば、図４には、「ＰｂＬα」、「ＡｓＫα」、「ＰｂＬβ１」及び「ＡｓＫβ１」の４種の元素及び線種を含む１個の第２リスト４０８を表示しているが、「ＰｂＬα」及び「ＰｂＬβ１」を含む第２リスト４０８と、「ＡｓＫα」及び「ＡｓＫβ１」を含む第２リスト４０８が個別に表示されてもよい。

また、第２リスト４０８に表示される線種は、指定された元素に起因する強度の強い線種である必要はなく、Ｌβ２線やＬγ１などの付随線、あるいは、高次線であってもよい。

次に、ピーク同定解析プログラムが、情報処理部１０４に実行させるピーク同定解析に含まれる各ステップについて図７を参照しながら説明する。

まず、スペクトル取得部１０２は、複数のピークを含む蛍光Ｘ線スペクトルを取得する（Ｓ７０２）。取得された蛍光Ｘ線スペクトルは、表示デバイス１２２に表示される（図３参照）。また、図４に示す線種検索画像４０２が表示デバイス１２２に表示される。なお、この時点では、線種検索画像４０２には第１リスト４０６及び第２リスト４０８は表示されていない。

次に、指定情報取得部２０２は、ユーザが蛍光Ｘ線スペクトルに対して指定する角度またはエネルギーを取得する（Ｓ７０４）。例えば、ユーザがマウスを操作することにより、図３に示すスペクトルの同定したいピーク近傍をクリックすることで、指定情報取得部２０２は、34度という指定角度を取得する。取得された指定角度は、図４に示す線種検索画像４０２の指定角度欄に表示される。

次に、第１リスト表示部２０４は、指定された角度またはエネルギーに基づいて指定角度の前後の所定範囲内に存在する１または複数の元素及び線種の一覧を、蛍光Ｘ線スペクトルに含まれるピークを表す蛍光Ｘ線の候補である第１リスト４０６として表示する（Ｓ７０６）。例えば、ユーザが検索ボタン４０４をクリックすると、第１リスト表示部２０４は、図４に示す「ＰｂＬα」、「ＲｅＬβ５」及び「ＡｓＫα」を含む第１リスト４０６を表示する。なお、この時点では、線種検索画像４０２には第２リスト４０８は表示されていない。

次に、第１リスト受付部２０６は、第１リスト４０６に含まれる１または複数の元素及び線種のうち少なくとも一部の指定をユーザから受け付ける。また、表示更新部２０８は、第１リスト受付部２０６で指定された元素及び線種の元素について、その元素及び線種の一覧を第２リスト４０８に表示する。具体的には、表示更新部２０８は、第１リスト４０６が表示された状態で、第１リスト４０６に対して指定された元素及び線種が指定された状態であることを示しつつ、指定された元素と、該元素の線種が現れる角度またはエネルギーと、の一覧を第２リスト４０８として表示する。さらに、表示更新部２０８は、第２リスト４０８に対して指定された元素及び線種を蛍光Ｘ線スペクトルの対応する位置に表示する（Ｓ７０８）。

具体的には、例えば、ユーザがマウスを操作することにより、第１リスト４０６の「ＰｂＬα」と「ＡｓＫα」のチェックボックスをオンにする。第１リスト受付部２０６は、「ＰｂＬα」と「ＡｓＫα」を指定された元素及び線種として受け付ける。第１リスト受付部２０６で指定された元素及び線種のうちの元素はＰｂとＡｓであるため、表示更新部２０８は、元素及び線種として「ＰｂＬβ１」、「ＰｂＬα」、「ＡｓＫα」、「ＡｓＫβ１」を第２リスト４０８に表示する。さらに、表示更新部２０８は、第２リスト４０８に表示されたＰｂとＡｓの元素記号及び該元素の各線種名を、蛍光Ｘ線スペクトルの各蛍光Ｘ線の理論角度の位置に表示する。

次に、ユーザは、蛍光Ｘ線スペクトルとそれに表示された各蛍光Ｘ線の線種の位置、相対強度を確認して元素及び線種を特定し、特定した元素及び線種のチェックボックスをオンにする。これにより、第２リスト受付部２１０は、第２リスト４０８に含まれる１または複数の元素及び線種のうち少なくとも一部の指定をユーザから受け付ける。この状態で、たとえば、ユーザは、線種検索画像４０２のＯＫボタン４１０をクリックする。この操作により、蛍光Ｘ線スペクトルに第２リスト４０８で指定された元素及び線種の元素記号及び線種名が対応する位置に表示される。具体的には、ユーザが、蛍光Ｘ線スペクトルにＰｂＬβ１線とＰｂＬα線のピークが存在すると特定し、特定したＰｂＬβ１及びＰｂＬαのチェックボックスをオンにしたとする。この場合、第２リスト受付部２１０は、「ＰｂＬβ１」と「ＰｂＬα」への指定を受け付ける。そして、ユーザが図４の線種検索の画像のＯＫボタン４１０をクリックすると、図６が示すように、表示更新部２０８は、蛍光Ｘ線スペクトルに「ＰｂＬβ１」と「ＰｂＬα」を対応する位置に表示し、当該位置のピークがＰｂによるものであると同定される（Ｓ７１０）。

次に、Ｓ７０４及至Ｓ７１０が繰り返し実行される（Ｓ７１２）。具体的には、ユーザは、同定を行う蛍光Ｘ線スペクトルのピークごとにスペクトルに含まれるピークの位置と、指定された元素及び線種の表示の位置を見比べることで、ピークの元素及び線種を判断して、適切に同定を行う。

以上のステップによれば、ユーザは、第１リスト４０６及び第２リスト４０８が表示された状態で、第１リスト４０６に指定された元素及び線種が指定された状態であることを示しつつ、スペクトルに含まれるピークの現れる角度と指定された元素の理論角度（またはエネルギー）を比較できる。さらに、第１リスト４０６及び第２リスト４０８が表示された状態で、当該比較を元素ごとに切り替えて行うことができる。従って、蛍光Ｘ線分析の熟練していない者であっても、蛍光Ｘ線スペクトルの同定解析と解析結果の検証を、容易に行なえる。

以下、比較例として、従来の方法による操作手順の一例を本開示と対比しながら説明する。従来の方法においても、本開示のＳ７０２からＳ７０６のステップは行われている。すなわち、図３に示すような蛍光Ｘ線スペクトルが取得され、34度近傍のピークを同定しようとした場合に、図８に示すような元素及び線種の候補が、理論角度及び相対強度とともに表示される。

図８に示す候補が表示された時点では、34度近傍のピークがどの元素及び線種であるか不明であるため、ユーザは、候補として挙げられた元素ごとに、当該元素が試料１１６に含まれるか否かを蛍光Ｘ線スペクトルを参照しながら判断している。具体的には、ユーザが図８の線種候補の画像を閉じて、指定元素の元素及び線種のリストを表す画像を表示させ、図８に示していた候補のうちＰｂを指定すると、図９に示すＰｂの線種一覧が表示される。図９には、線種としてＰｂＬβ１及びＰＢＬα、２θ角度として33.915度及び28.240度、相対強度として50.0及び100.0が表示される。そして、ユーザは、図３に示す蛍光Ｘ線スペクトルにおいて、図９に表示された２θ角度である33.915度及び28.240度の双方の位置に、ピークが存在するか判断する。図３に示す例では、33.915度及び28.240度の双方の位置にピークが存在しており、当該ピークの強度比は図９に示す強度比と一致している。従って、ユーザは、試料１１６にＰｂが含まれ、33.915度及び28.240度の位置に現れるピークがＰｂに起因するものであると判断できる。しかしながら、34度近傍のピークは、ＰｂＬα線とＡｓＫα線のピークが重なったピークである可能性がある。従って、ユーザは、この時点でＡｓ及びＲｅが試料１１６に含まれているか否か判断することができない。

そこで、ユーザは、図９に示すＰｂの線種の一覧表示を消去する。そして、再度図８に示す候補を表示させた上で、図８の画像を消去して、再度、指定元素の元素及び線種のリストを表す画像を表示させてＡｓを指定すると、図１０に示すＡｓの線種一覧が表示される。Ａｓの線種一覧には、ＡｓＫβ１及びＡｓＬα、２θ角度として30.430度及び33.980度、相対強度として30.0及び150.0が含まれる。そして、ユーザは、図３に示す蛍光Ｘ線スペクトルに、図１０に表示された２θ角度である30.430度及び33.980度の双方の位置に、ピークが存在するか判断する。図３に示す例では、30.430度の近傍にピークは存在しない。従って、ユーザは、試料１１６にＡｓが含まれないと判断する。ユーザは、Ｒｅについても同様の操作を行い、Ｒｅが試料１１６に含まれないと判断する。その結果、ユーザは、33.915度及び28.240度の位置に現れるピークがＰｂＬβ１とＰｂＬα線であると同定する。

以上のように従来は、元素ごとに線種の一覧の表示と非表示を繰り返し行う必要があった。上記の従来例は、Ａｓ及びＰｂの線種の一覧として２種のみが表示される場合について説明したが、さらに多くの線種の存非を確認する場合や、複数の元素のピークが重なっている場合には、角度と元素の指定を多数繰り返し実行する必要があり、操作が非常に煩雑であった。本開示によれば、上記のように、第１リスト４０６及び第２リスト４０８が表示された状態で、第１リスト４０６で指定された元素及び線種が指定された状態であることを示しつつ、スペクトルに含まれるピークの現れる角度と指定された元素の理論角度（またはエネルギー）及び、線種間の強度比を比較できるため、ユーザは同定解析と解析結果の検証を容易に行なうことができる。

本開示は、上記の実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上記蛍光Ｘ線分析装置１００の構成は一例であって、これに限定されるものではない。上記の実施例で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成する構成で置き換えてもよい。

１００ 蛍光Ｘ線分析装置、１０２ スペクトル取得部、１０４ 情報処理部、１０６ Ｘ線源、１０８ 試料台、１１０ 分光素子、１１２ 検出器、１１４ 計数器、１１６ 試料、１１８ 演算デバイス、１２０ 記憶デバイス、１２２ 表示デバイス、１２４ 入出力デバイス、２０２ 指定情報取得部、２０４ 第１リスト表示部、２０６ 第１リスト受付部、２０８ 表示更新部、２１０ 第２リスト受付部、４０２ 線種検索画像、４０４ 検索ボタン、４０６ 第１リスト、４０８ 第２リスト、４１０ ＯＫボタン。

Claims (5)

1. 複数のピークを含む蛍光Ｘ線スペクトルを取得するスペクトル取得ステップと、
   ユーザが前記蛍光Ｘ線スペクトルに対して指定する角度またはエネルギーを取得する指定情報取得ステップと、
   指定された角度またはエネルギーに基づいて特定される１または複数の元素及び線種の一覧を、前記蛍光Ｘ線スペクトルに含まれるピークを表す蛍光Ｘ線の候補である第１リストとして表示する第１リスト表示ステップと、
   前記第１リストに含まれる１または複数の元素及び線種のうち少なくとも一部の指定をユーザから受け付ける第１リスト受付ステップと、
   前記第１リストが表示された状態で、前記第１リストに対して指定された元素及び線種が指定された状態であることを示しつつ、指定された元素及び線種と、該元素の他の線種が現れる角度またはエネルギーと、の一覧を第２リストとして表示する表示更新ステップと、
   を蛍光Ｘ線分析装置に用いられるコンピュータに実行させることを特徴とするピーク同定解析プログラム。
2. 前記表示更新ステップにおいて、さらに、前記第２リストに表示された元素及び線種を前記蛍光Ｘ線スペクトルの対応する位置に表示することを特徴とする請求項１に記載のピーク同定解析プログラム。
3. 前記第１リストに対して複数の元素及び線種が指定された場合に、指定された元素及び線種が指定された順序に応じた異なる態様で前記蛍光Ｘ線スペクトルに表示される、ことを特徴とする請求項１または２に記載のピーク同定解析プログラム。
4. 前記表示更新ステップにおける元素及び線種の表示は、指定された元素の元素記号、線種名及び縦線の表示である、ことを特徴とする請求項２に記載のピーク同定解析プログラム。
5. 複数のピークを含む蛍光Ｘ線スペクトルを取得するスペクトル取得部と、
   ユーザが前記蛍光Ｘ線スペクトルに対して指定する角度またはエネルギーを取得する指定情報取得部と、
   指定された角度またはエネルギーに基づいて特定される１または複数の元素及び線種の一覧を、前記蛍光Ｘ線スペクトルに含まれるピークを表す蛍光Ｘ線の候補である第１リストとして表示する第１リスト表示部と、
   前記第１リストに含まれる１または複数の元素及び線種のうち少なくとも一部の指定をユーザから受け付ける第１リスト受付部と、
   前記第１リストが表示された状態で、前記第１リストに対して指定された元素及び線種が指定された状態であることを示しつつ、指定された元素及び線種と、該元素の他の線種が現れる角度またはエネルギーと、の一覧を第２リストとして表示する表示更新部と、
   を含むことを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置。
   

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