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公開番号2025014292
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023116754
出願日2023-07-18
発明の名称スペクトル処理装置、試料分析装置、およびスペクトル処理方法
出願人日本電子株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01N 23/2252 20180101AFI20250123BHJP(測定;試験)
要約【課題】S/N比が高い相スペクトルを生成できるスペクトル処理装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るスペクトル処理装置は、試料上の位置を表す画素ごとに試料からの信号に基づく画素スペクトルが記憶されたスペクトルイメージングデータを取得するデータ取得部と、画素ごとに画素スペクトルとスペクトルイメージングデータから選出された代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいてスペクトルイメージングデータから複数の画素スペクトルを抽出する抽出部と、抽出された複数の画素スペクトルに基づいて、相スペクトルを生成するスペクトル生成部と、を含む。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
試料上の位置を表す画素ごとに、前記試料からの信号に基づく画素スペクトルが記憶されたスペクトルイメージングデータを取得するデータ取得部と、
前記画素ごとに、前記画素スペクトルと、前記スペクトルイメージングデータから選出された代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいて前記スペクトルイメージングデータから複数の前記画素スペクトルを抽出する抽出部と、
抽出された複数の前記画素スペクトルに基づいて、相スペクトルを生成するスペクトル生成部と、
を含む、スペクトル処理装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記抽出部は、前記画素ごとに前記画素スペクトルにおける前記代表スペクトルの存在量、または前記画素スペクトルと前記代表スペクトルの類似度を計算し、前記存在量または前記類似度が閾値よりも大きい前記画素スペクトルを抽出する、スペクトル処理装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記抽出部は、ユーザーによる前記閾値の指定を受け付けて、前記閾値を設定する、スペクトル処理装置。
【請求項４】
請求項２において、
生成された前記相スペクトルのＳ／Ｎ比が十分か否かを判定するＳ／Ｎ比評価部を含み、
前記Ｓ／Ｎ比評価部が前記Ｓ／Ｎ比が十分でないと判定した場合に、前記抽出部は、前記閾値を低く設定して、前記存在量または前記類似度が前記閾値よりも大きい前記画素スペクトルを抽出する、スペクトル処理装置。
【請求項５】
請求項２において、
抽出された前記画素スペクトルが記憶された前記画素の位置が適切か否かを判定する画素評価部を含み、
前記画素の位置が適切でないと判定された場合に、前記抽出部は、前記閾値を高く設定して、前記存在量または前記類似度が前記閾値よりも大きい前記画素スペクトルを抽出する、スペクトル処理装置。
【請求項６】
請求項２において、
生成された前記相スペクトルのＳ／Ｎ比および抽出された前記画素スペクトルが記憶された前記画素の位置に基づいて、前記閾値を評価する閾値評価部を含み、
前記抽出部は、前記閾値評価部における前記閾値の評価結果に基づいて、前記閾値を設定し、前記存在量または前記類似度が前記閾値よりも大きい前記画素スペクトルを抽出する、スペクトル処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
抽出された前記画素スペクトルが記憶された前記画素の位置の情報を表示部に表示させる表示制御部を含む、スペクトル処理装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記表示制御部は、抽出された前記画素スペクトルが記憶された前記画素の位置を示すマップを生成し、前記マップを前記表示部に表示させる、スペクトル処理装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記表示制御部は、前記試料の画像と前記マップを重ねて前記表示部に表示させる、スペクトル処理装置。
【請求項１０】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記スペクトル生成部は、抽出された複数の前記画素スペクトルを加算または平均して、前記相スペクトルを生成する、スペクトル処理装置。
（【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、スペクトル処理装置、試料分析装置、およびスペクトル処理方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）や波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＳ）等のＸ線検出器が搭載された走査電子顕微鏡では、試料上の位置とＸ線スペクトルを対応づけたスペクトルイメージングデータを取得できる。スペクトルイメージングデータを用いて化合物の分布を求める手法として、相分析が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、化合物の分布を示す相マップとともに、各元素のＸ線強度や各元素の濃度を面積として表すグラフを表示して、化合物の組成の特徴を把握しやすく表示した相分析装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－２００２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スペクトルイメージングデータから相マップを生成する方法の一つに、代表スペクトルを用いた方法がある。具体的には、スペクトルイメージングデータから、分析領域内に含まれる物質の特徴を代表する代表スペクトルを選出し、スペクトルイメージングデータの各画素において、代表スペクトルの存在量を求める。この存在量を画素値として、相（化合物）の分布を示す相マップを生成する。生成された相マップの相の組成は、代表スペクトルを定性分析および定量分析することで得られる。
【０００６】
スペクトルイメージングデータの各画素に記憶されるスペクトルは、測定時間が短いために信号量が少なくＳ／Ｎ比が低い。そのため、スペクトルイメージングデータから選出された代表スペクトルは、Ｓ／Ｎ比が低い。したがって、代表スペクトルを定性分析および定量分析しても相の組成を正確に同定できない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るスペクトル処理装置の一態様は、
試料上の位置を表す画素ごとに、前記試料からの信号に基づく画素スペクトルが記憶されたスペクトルイメージングデータを取得するデータ取得部と、
前記画素ごとに、前記画素スペクトルと、前記スペクトルイメージングデータから選出された代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいて前記スペクトルイメージングデータから複数の前記画素スペクトルを抽出する抽出部と、
抽出された複数の前記画素スペクトルに基づいて、相スペクトルを生成するスペクトル生成部と、
を含む。
【０００８】
このようなスペクトル処理装置では、Ｓ／Ｎ比が高い相スペクトルを生成でき、相の組成を正確に同定できる。
【０００９】
本発明に係る試料分析装置の一態様は、
上記スペクトル処理装置を含む。
【００１０】
本発明に係るスペクトル処理方法の一態様は、
試料上の位置を表す画素ごとに、前記試料からの信号に基づく画素スペクトルが記憶されたスペクトルイメージングデータを取得する工程と、
前記画素ごとに、前記画素スペクトルと、前記スペクトルイメージングデータから選出された代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいて前記スペクトルイメージングデータから複数の前記画素スペクトルを抽出する工程と、
抽出された複数の前記画素スペクトルに基づいて、相スペクトルを生成する工程と、
を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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