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公開番号2025111240
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024005547
出願日2024-01-17
発明の名称解析方法、プログラム、及び、コンピューティングデバイス
出願人JX金属株式会社
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類G01N 23/2252 20180101AFI20250723BHJP(測定;試験)
要約【課題】本開示は、試料に含まれる物質を解析する方法において、組成に揺らぎがある物質を解析するのに適した方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
一側面において、以下の発明を提供する。
試料に含まれる物質を解析する方法であって、
・前記試料に対するSEM-EDX分析から元素マップデータを得る工程と、
・前記元素マップデータに対して、粒子部分を抽出する工程と、
・前記粒子部分において、密度準拠型クラスタリングに基づいて代表組成を導出する工程と、
・前記代表組成と、参照リストとを対比して、粒子内に含まれる物質の分類を行う工程と、
を含む方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
試料に含まれる物質を解析する方法であって、
・前記試料に対するＳＥＭ－ＥＤＸ分析から元素マップデータを得る工程と、
・前記元素マップデータに対して、粒子部分を抽出する工程と、
・前記粒子部分において、密度準拠型クラスタリングに基づいて代表組成を導出する工程と、
・前記代表組成と、参照リストとを対比して、粒子内に含まれる物質の分類を行う工程と、
を含む方法。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記密度準拠型クラスタリングが、ＤＢＳＣＡＮ、及び、ＯＰＴＩＣＳのうちいずれか１以上である、請求項１の方法。
【請求項３】
請求項１の方法であって、
前記粒子部分を抽出する工程が、粒子部分をセグメント分割することを含み、
前記代表組成を導出する工程が、密度準拠型クラスタリングに基づいて、密度の高い部分を、主成分領域の少なくとも１部に対応する第１領域として抽出し、前記主成分領域の代表組成を導出することを含む、
方法。
【請求項４】
前記セグメント分割が、ＳＬＩＣ法とＱｕｉｃｋＳｈｉｆｔ法のうちいずれか１以上に基づく、請求項３の方法。
【請求項５】
請求項３の方法であって、
・前記第１領域以外の領域を第２領域として抽出する工程と、
・前記第２領域の少なくとも１部において、第２参照リストと対比して、分類する工程と、
を含む方法。
【請求項６】
前記第１領域及び第２領域の分類によって特定された物質の重量割合を導出する工程を更に含む請求項５の方法。
【請求項７】
前記試料が固溶型鉱石である請求項１の方法。
【請求項８】
請求項１～７いずれか１項に記載の方法を実行するプログラム。
【請求項９】
請求項８のプログラムがインストールされたコンピューティングデバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、解析方法、プログラム、及び、コンピューティングデバイスに関する。より具体的には、本開示は、試料に含まれる物質の解析方法、プログラム、及び、コンピューティングデバイスに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
鉱物粒子解析装置（ＭｉｎｅｒａｌＬｉｂｅｒａｔｉｏｎＡｎａｌｙｚｅｒ，ＭＬＡ）は、鉱石中に含まれる鉱物の種類、含有比率、粒度、及び鉱物同士の結合状態を解析する装置である。また、当該装置は、鉱物以外に、電気電子機器等のリサイクル原料に含まれる物質を分析する際にも使用される。
【０００３】
特許文献１では、分析対象の複数種類の粒状試料と、前記粒状試料が埋め込まれて固定された樹脂材料とを有する試料埋込樹脂を評価する方法が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、分析装置で得たデータに対する処理方法が開示されている。具体的には、特許文献２では、データ処理に関する以下の手段を開示している：所定関数を用いて前記鉱物粒子が有用鉱又は不用鉱の単体鉱であるか、前記有用鉱と前記不用鉱が結合した結合鉱であるかを判別する判別手段１２；前記鉱物粒子についての前記鉱石試料中におけるサイズ別の分布状態を前記単体鉱と前記結合鉱との別が識別可能な態様の一覧表形式に纏めるデータ編集手段１３；前記一覧表形式により前記分布状態についてのデータ出力を行うデータ出力手段１４。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１９０４９７号公報
特開２０１６－０１７８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
理想的には、鉱物などは、一定の化学組成を有する。しかし、実際には、いくつかの鉱物の組成は、揺らぎを有する。この原因は、固溶体が存在するからである。そして、組成の揺らぎが、物質の分析における障害となっていた。そこで、本開示は、試料に含まれる物質を解析する方法において、組成に揺らぎがある物質を解析するのに適した方法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】
【０００７】
本開示は、一側面において、以下の発明を包含する。
（発明１）
試料に含まれる物質を解析する方法であって、
・前記試料に対するＳＥＭ－ＥＤＸ分析から元素マップデータを得る工程と、
・前記元素マップデータに対して、粒子部分を抽出する工程と、
・前記粒子部分において、密度準拠型クラスタリングに基づいて代表組成を導出する工程と、
・前記代表組成と、参照リストとを対比して、粒子内に含まれる物質の分類を行う工程と、
を含む方法。
（発明２）
前記密度準拠型クラスタリングが、ＤＢＳＣＡＮ、及び、ＯＰＴＩＣＳのうちいずれか１以上である、発明１の方法。
（発明３）
発明１又は２の方法であって、
前記粒子部分を抽出する工程が、粒子部分をセグメント分割することを含み、
前記代表組成を導出する工程が、密度準拠型クラスタリングに基づいて、密度の高い部分を、主成分領域の少なくとも１部に対応する第１領域として抽出し、前記主成分領域の代表組成を導出することを含む、
方法。
（発明４）
前記セグメント分割が、ＳＬＩＣ法とＱｕｉｃｋＳｈｉｆｔ法のうちいずれか１以上に基づく、発明３の方法。
（発明５）
発明３又は４の方法であって、
・前記第１領域以外の領域を第２領域として抽出する工程と、
・前記第２領域の少なくとも１部において、第２参照リストと対比して、分類する工程と、
を含む方法。
（発明６）
前記第１領域及び第２領域の分類によって特定された物質の重量割合を導出する工程を更に含む発明５の方法。
（発明７）
前記試料が固溶型鉱石である発明１～６いずれか１つに記載の方法。
（発明８）
発明１～７いずれか１つに記載の方法を実行するプログラム。
（発明９）
発明８のプログラムがインストールされたコンピューティングデバイス。
【発明の効果】
【０００８】
一側面において、上記発明は、密度準拠型クラスタリングに基づいて代表組成を導出する工程を有する。これにより、組成に揺らぎがあったとしても、代表組成を使用して物質を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態における本開示の元素組成データの例を示す。
一実施形態における本開示の装置の構成を示す。
一実施形態における本開示のシステムの構成を示す。
一実施形態における本開示のフローを示す。
一実施形態における本開示のフローを示す。
一実施形態における本開示のフローを示す。
一実施形態において、元素マップデータに対するクラスタリング処理の例を示す。すべての画素に対して処理を行うのではなく、粒子に対応する画素だけを抽出して、当該抽出された画素に対して処理を行う。
一実施形態において、元素マップデータ（セグメント分割後の元素マップデータ）に対するクラスタリング処理の例を示す。処理の結果、粒子に対応する部分における各画素がいずれかのセグメントに属する。
一実施形態において、元素マップデータ（セグメント分割後の元素マップデータ）に対するクラスタリング処理の例を示す。図８のセグメント分割後に、各セグメントに対応する元素組成データを作成する。
一実施形態において、セグメント分割したデータとクラスタとの関係を示す。
一実施形態において、データプロットと、クラスタと、代表組成に関連する部分との関係を示す。視覚的な理解促進のため２次元プロットで表現している。しかし、典型的には、元素の種類ごとに次元数が増加する。したがって、例えば、解析する元素の数が１０種類であれば、使用するデータプロットの次元数は１０である。
一実施形態の方法により使用される参照用リストと、クラスタのリストの一部を示す。上の表が参照用リストを表す。下の表がクラスタの元素組成データを含むクラスタのリストを表す。
一実施形態における本開示のフローを示す。
一実施形態の方法により使用されるデータの形式を示す。
一実施形態におけるサンプル試料の組成を示す。
一実施形態におけるクラスタリングの結果を示す。
一実施形態における重量割合の算出結果を示す。
一実施形態における重量割合の算出結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明を実施するための具体的な実施形態について説明する。以下の説明は、発明の理解を促進するためのものである。即ち、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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