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公開番号2024057929
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022164924
出願日2022-10-13
発明の名称処理装置、システム、方法およびプログラム
出願人株式会社リガク
代理人個人,個人,個人
主分類G01N 23/20 20180101AFI20240418BHJP(測定;試験)
要約【課題】X線粉末回折の測定プロファイルを既知情報に基づいて非負値行列因子分解する処理装置、システム、方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】X線粉末回折の測定プロファイルを非負値行列因子分解する処理装置400であって、1または複数の前記測定プロファイルを取得する測定プロファイル取得部410と、前記測定プロファイルに含まれるバックグラウンドもしくは所定の物質に対応する所定のプロファイルの形状、または前記所定のプロファイルの係数行列の制限を含む既知情報を取得する既知情報取得部420と、前記既知情報に基づいて前記測定プロファイルを非負値行列因子分解する分解部430と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
Ｘ線粉末回折の測定プロファイルを非負値行列因子分解する処理装置であって、
１または複数の前記測定プロファイルを取得する測定プロファイル取得部と、
前記測定プロファイルに含まれるバックグラウンドもしくは所定の物質に対応する所定のプロファイルの形状、または前記所定のプロファイルの係数行列の制限を含む既知情報を取得する既知情報取得部と、
前記既知情報に基づいて前記測定プロファイルを非負値行列因子分解する分解部と、を備えることを特徴とする処理装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記分解部は、前記既知情報の有無に応じて、通常の非負値行列因子分解または前記既知情報に基づいた制約付きの非負値行列因子分解を選択的に行うことを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項３】
前記既知情報は、複数の前記測定プロファイルに共通して含まれる前記所定のプロファイルの前記係数行列の値が等しいとの情報であることを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項４】
前記既知情報は、前記測定プロファイルに含まれる前記所定のプロファイルの形状の情報であることを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項５】
前記所定のプロファイルの形状の情報は、データベースから取得した情報または実測したデータに基づく情報であることを特徴とする請求項４記載の処理装置。
【請求項６】
複数の前記測定プロファイル間の統計量を計算し、デンドログラムを作成するデンドログラム作成部をさらに備え、
前記分解部は、前記デンドログラムから前記処理装置が選択した、またはユーザに選択された類似したプロファイル群を含むクラスターを非負値行列因子分解することを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項７】
前記非負値行列因子分解後のプロファイルに対してピークサーチを行い、ｄ－Ｉリストを作成するピークサーチ部と、
前記ｄ－Ｉリストを用いて定性分析する定性部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項８】
前記定性分析されたデータを用いて定量分析する定量部をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の処理装置。
【請求項９】
Ｘ線を発生させるＸ線発生部と、Ｘ線を検出する検出器と、試料の回転を制御するゴニオメータと、を備えるＸ線回折装置と、
請求項１から請求項８のいずれかに記載の処理装置と、を含むシステム。
【請求項１０】
Ｘ線粉末回折の測定プロファイルを非負値行列因子分解する方法であって、
１または複数の前記測定プロファイルを取得するステップと、
前記測定プロファイルに含まれるバックグラウンドもしくは所定の物質に対応する所定のプロファイルの形状、または前記所定のプロファイルの係数行列の制限を含む既知情報を取得するステップと、
前記既知情報に基づいて前記測定プロファイルを非負値行列因子分解するステップと、を含むことを特徴とする方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理装置、システム、方法およびプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
Ｘ線粉末回折は、様々な分野で用いられている。Ｘ線粉末回折の測定プロファイルを分析することで、例えば、粉末試料の構成成分の同定（定性分析）や定量をすることができる。従来は、測定プロファイルまたは測定プロファイルから作成したｄ－Ｉリストと既知物質の回折パターンを比較することにより、結晶相を同定していた。
【０００３】
特許文献１は、データベースを用いて、試料の粉末回折パターンより試料に含まれる結晶相を同定する、結晶相同定方法であって、｛試料含有結晶相情報を用いて、前記試料の粉末回折パターンである第１回折パターンに対して、全パターンフィッティングを施して、前記既に同定された結晶相の理論回折パターンを算出する、全パターンフィッティングステップ｝と、｛前記理論回折パターンと、前記第１回折パターンとの差異に基づいて、試料の残余情報を生成する、残余情報生成ステップ｝と、｛前記残余情報を、前記データベースと、比較することにより、前記試料に含まれる新たな結晶相を選択する、残余情報サーチマッチステップ｝と、を備える、結晶相同定方法が開示されている。
【０００４】
特許文献２は、解析対象の信号について求められる観測スペクトルデータのセットを非負値行列分解することにより、複数の基底スペクトルデータと、各基底スペクトルの大きさを表すアクティベーションデータとを求めるスペクトルデータ解析装置であって、観測スペクトルデータのセットと、前記複数の基底スペクトルデータ及び前記アクティベーションデータから計算される推定スペクトルデータのセットとの乖離度、並びに前記複数の基底スペクトルデータ又は前記アクティベーションデータの一次独立性を評価する正則化項を含む目的関数の値の極小値を探索することにより、前記複数の基底スペクトルデータと、前記アクティベーションデータとを求めるスペクトルデータ解析装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－１７８２０３号公報
特開２０１９－８７０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ｘ線粉末回折の測定プロファイルは、混合物が多い場合、各プロファイルのピークの重複が多くなる。しかしながら、このような場合に、測定プロファイルを加工せずに従来のようにｄ－Ｉリストを用いてサーチマッチを行う特許文献１記載の方法を適用すると、定性分析の精度が悪くなる。
【０００７】
また、特許文献２記載の技術は、プロファイル同士の独立性が高いという仮定を入れて分解の精度を上げている。しかしながら、各プロファイルのピークの重複が大きい場合、一次独立性に関する正則化を課すと、各プロファイルを正確に分解できない虞が高くなり、その後の定性分析の精度が悪くなる。
【０００８】
本発明者らは、鋭意研究の結果、Ｘ線粉末回折の測定プロファイルには付随する既知情報があることが多く、測定プロファイルを既知情報に基づいて非負値行列因子分解することで、既知情報を使用せずに非負値行列因子分解するよりも分解の精度およびその後の定性分析の精度が高くなることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、Ｘ線粉末回折の測定プロファイルを既知情報に基づいて非負値行列因子分解する処理装置、システム、方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記の目的を達成するため、本発明の処理装置は、Ｘ線粉末回折の測定プロファイルを非負値行列因子分解する処理装置であって、１または複数の前記測定プロファイルを取得する測定プロファイル取得部と、前記測定プロファイルに含まれるバックグラウンドもしくは所定の物質に対応する所定のプロファイルの形状、または前記所定のプロファイルの係数行列の制限を含む既知情報を取得する既知情報取得部と、前記既知情報に基づいて前記測定プロファイルを非負値行列因子分解する分解部と、を備えることを特徴としている。
（【００１１】以降は省略されています）

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