JP7823738B2 - Correction method, analysis device, and program - Google Patents
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Description
本発明は、補正方法、分析装置およびプログラムに関し、より特定的には、波長分散型X線分光器を有する分析装置、その補正方法、およびそのプログラムに関する。 The present invention relates to a correction method, an analytical device, and a program, and more particularly to an analytical device having a wavelength dispersive X-ray spectrometer, a correction method therefor, and a program therefor.
波長分散型X線分光器(WDS:Wavelength Dispersive Spectrometer)を用いる分析装置として、電子線マイクロアナライザ(EPMA:Electron Probe Micro Analyzer)が知られている。EPMAでは、試料に電子線を照射することで発生した特性X線を、分光波長範囲の異なる複数の分光結晶を用いて分光する。そして、分光された特性X線の波長および強度を検出器を用いて検出する。特開2010-190810号公報(特許文献1)には、このようにして得られた波長とX線強度を基に、試料に含まれる元素を定性または定量分析するEPMAが開示されている。 An electron probe microanalyzer (EPMA) is a well-known analytical device that uses a wavelength dispersive X-ray spectrometer (WDS). In an EPMA, characteristic X-rays generated by irradiating a sample with an electron beam are dispersed using multiple dispersive crystals with different spectral wavelength ranges. The wavelengths and intensities of the dispersed characteristic X-rays are then detected using a detector. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-190810 (Patent Document 1) discloses an EPMA that performs qualitative or quantitative analysis of elements contained in a sample based on the wavelengths and X-ray intensities obtained in this manner.
このようなEPMAにおいては、1つの代表的な装置において、含有元素およびその濃度が既知である標準試料を測定して得られた特性X線の波長および強度の関係を含む感度データを、標準感度データとして格納するものが知られている。このようなEPMAにおいて、実際に試料を測定して得られた感度データを、標準感度データと比較することで、簡易的に試料に含まれる元素の濃度を求めることができる。 One typical example of such EPMA is one that stores standard sensitivity data, which includes sensitivity data obtained by measuring a standard sample whose contained elements and their concentrations are known, including the relationship between the wavelength and intensity of characteristic X-rays. In such an EPMA, the concentration of elements contained in a sample can be easily determined by comparing the sensitivity data obtained by measuring an actual sample with the standard sensitivity data.
しかし、実際には、標準試料から発生する特性X線に関する感度は、分光結晶、検出器等の個体差により、装置毎に異なることが知られている。そのため、上記のように、標準感度データを基に、試料の測定を行なった際には、測定結果に誤差が生じる可能性があった。 However, in reality, it is known that the sensitivity to the characteristic X-rays emitted from a standard sample varies from device to device due to individual differences in the analyzing crystal, detector, etc. Therefore, as mentioned above, when measuring a sample based on standard sensitivity data, there is a possibility that errors may occur in the measurement results.
本開示は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、波長分散型X線分光器を用いる分析装置において、個体差の影響を低減することで、測定の正確性を向上させることである。 This disclosure has been made in consideration of these circumstances, and its purpose is to improve measurement accuracy by reducing the influence of individual differences in analytical devices that use wavelength dispersive X-ray spectrometers.
本開示の第1の態様は、波長分散型X線分光器を用いる分析装置の補正方法である。分析装置は、標準試料から発生した特性X線の波長と強度との関係を含む標準感度データを記憶している。補正方法は、標準試料において、2以上の異なる特性X線について、波長と強度とを実測した結果である実測データを取得するステップと、実測データ中の所定の波長に対する強度と、標準感度データ中の対応する波長に対する強度との比である強度比を算出し、強度比に基づいて標準感度データを補正するステップを含む。 A first aspect of the present disclosure is a correction method for an analytical device using a wavelength-dispersive X-ray spectrometer. The analytical device stores standard sensitivity data including the relationship between the wavelength and intensity of characteristic X-rays generated from a standard sample. The correction method includes the steps of acquiring measured data resulting from measuring the wavelength and intensity of two or more different characteristic X-rays in the standard sample, calculating an intensity ratio between the intensity for a given wavelength in the measured data and the intensity for the corresponding wavelength in the standard sensitivity data, and correcting the standard sensitivity data based on the intensity ratio.
本開示による補正方法によれば、分析装置で標準試料を実測した実測データに基づいて、標準感度データを補正できる。よって、分析装置の個体差を反映した、標準感度データを得ることができる。よって、分析装置における、標準感度データを用いた測定の正確性を向上できる。 The correction method disclosed herein allows standard sensitivity data to be corrected based on actual measurement data obtained by measuring a standard sample using an analytical device. This makes it possible to obtain standard sensitivity data that reflects individual differences between analytical devices. This improves the accuracy of measurements using standard sensitivity data on analytical devices.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or equivalent parts in the drawings will be given the same reference numerals and their descriptions will not be repeated.
[1.分析装置の構成]
図1は本発明の実施の形態に従う分析装置100の構成を示す概略図である。本実施の形態に従う分析装置100は、WDSを用いて、試料の測定および分析を行なうX線分析装置である。分析装置100は、例えば、EPMAである。
[1. Configuration of the analysis device]
1 is a schematic diagram showing the configuration of an analytical apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Analytical apparatus 100 according to the present embodiment is an X-ray analytical apparatus that measures and analyzes a sample using a WDS. Analytical apparatus 100 is, for example, an EPMA.
図1を参照して、本実施の形態に従う分析装置100は、コンピュータ1、照射部5、ディスプレイ16および入力部17を備える。 Referring to Figure 1, the analysis device 100 according to this embodiment comprises a computer 1, an irradiation unit 5, a display 16 and an input unit 17.
コンピュータ1は、分析装置100を制御する。
照射部5は、電子銃52と、偏向コイル53と、対物レンズ54と、試料ステージ57と、試料ステージ駆動部50と、WDS6と、偏向コイル制御部51と、二次電子検出部55と、反射電子検出部56とを備える。電子銃52、偏向コイル53、対物レンズ54、試料ステージ57、WDS6、二次電子検出部55および反射電子検出部56は照射室59内に設けられる。試料Sの分析中は、照射室59内は排気されて真空に近い状態とされる。
The computer 1 controls the analysis device 100 .
The irradiation unit 5 includes an electron gun 52, a deflection coil 53, an objective lens 54, a sample stage 57, a sample stage drive unit 50, a WDS 6, a deflection coil control unit 51, a secondary electron detection unit 55, and a backscattered electron detection unit 56. The electron gun 52, the deflection coil 53, the objective lens 54, the sample stage 57, the WDS 6, the secondary electron detection unit 55, and the backscattered electron detection unit 56 are provided in an irradiation chamber 59. During analysis of the sample S, the inside of the irradiation chamber 59 is evacuated to a near-vacuum state.
電子銃52は、電子線Eを発生する励起源である。電子線Eは、「荷電粒子ビーム」の一実施例に対応する。電子線Eは、試料ステージ57上の試料Sの照射位置に照射される。収束レンズ(図示せず)は電子線Eのビームを調整する。偏向コイル53は、偏向コイル制御部51から供給される駆動電流により磁場を形成する。偏向コイル53により形成される磁場は、電子線Eを偏向させる。対物レンズ54は、偏向コイル53と試料ステージ57上に設置される試料Sとの間に設けられる。対物レンズ54は、偏向コイル53を通過した電子線Eを絞る。 The electron gun 52 is an excitation source that generates the electron beam E. The electron beam E corresponds to one example of a "charged particle beam." The electron beam E is irradiated onto the irradiation position of the sample S on the sample stage 57. A converging lens (not shown) adjusts the beam of the electron beam E. The deflection coil 53 forms a magnetic field using a driving current supplied from the deflection coil control unit 51. The magnetic field formed by the deflection coil 53 deflects the electron beam E. The objective lens 54 is provided between the deflection coil 53 and the sample S placed on the sample stage 57. The objective lens 54 focuses the electron beam E that has passed through the deflection coil 53.
試料ステージ57は、試料Sを設置するためのステージである。試料ステージ57は、試料ステージ駆動部50により駆動され、水平面内で移動可能に構成される。 The sample stage 57 is a stage for placing the sample S. The sample stage 57 is driven by the sample stage drive unit 50 and is configured to be movable within a horizontal plane.
照射部5では、試料ステージ駆動部50による試料ステージ57の駆動、および/または偏向コイル制御部51による偏向コイル53の駆動により、試料S上における電子線Eの照射位置を2次元的に走査することができる。走査範囲が比較的狭いときは、偏向コイル53による走査が行なわれる。また、走査範囲が比較的広いときは、試料ステージ57の移動による走査が行なわれる。 In the irradiation unit 5, the irradiation position of the electron beam E on the sample S can be scanned two-dimensionally by driving the sample stage 57 using the sample stage drive unit 50 and/or driving the deflection coil 53 using the deflection coil control unit 51. When the scanning range is relatively narrow, scanning is performed using the deflection coil 53. When the scanning range is relatively wide, scanning is performed by moving the sample stage 57.
WDS6は、試料Sの照射位置から放出される特性X線の検出信号を検出するための波長分散型X線分光器である。 WDS6 is a wavelength dispersive X-ray spectrometer for detecting the detection signal of characteristic X-rays emitted from the irradiation position of sample S.
なお、図1では、1つのWDS6のみが示されているが、実際には、照射部5には、試料Sを取り囲むように複数のWDS6が設けられている。各WDS6は、分光波長範囲の異なる分光結晶を各々有する。各WDS6の構成は、分光結晶を除いて同じである。 Note that although only one WDS 6 is shown in Figure 1, in reality, multiple WDSs 6 are provided in the irradiation unit 5 to surround the sample S. Each WDS 6 has an analyzing crystal with a different spectral wavelength range. The configuration of each WDS 6 is the same except for the analyzing crystal.
WDS6は、分光結晶61と、検出器62と、スリット63とを含む。試料S上の電子線Eの照射位置と分光結晶61と検出器62とは、図示しないローランド円上に配置される。 The WDS 6 includes an analyzing crystal 61, a detector 62, and a slit 63. The irradiation position of the electron beam E on the sample S, the analyzing crystal 61, and the detector 62 are arranged on a Rowland circle (not shown).
分光結晶61は、試料Sの照射位置から放出される特性X線を回折する。分光結晶61は、例えば、フッ化リチウム(LIF)、ペンタエリスリトール(PET)、フタル酸ルビジウム(RAP)等からなる、異なる分光波長範囲を有する結晶のうちの1つである。分光結晶61は、図示しない駆動機構によって、直線64上を移動しつつ傾斜される。The analyzing crystal 61 diffracts the characteristic X-rays emitted from the irradiation position of the sample S. The analyzing crystal 61 is one of a number of crystals with different spectral wavelength ranges, such as those made of lithium fluoride (LIF), pentaerythritol (PET), or rubidium phthalate (RAP). The analyzing crystal 61 is tilted while moving along a straight line 64 by a drive mechanism (not shown).
検出器62は、分光結晶61で回折された特性X線を検出するX線検出器である。検出器62は、図示しない駆動機構によって、分光結晶61に対する特性X線の入射角と回折X線の出射角とがブラッグの回折条件を満たすように、分光結晶61の移動に応じて図示のように回動する。これにより、試料Sから放出される特性X線の波長走査を行なうことができる。特性X線は検出器62で検出および増幅され、パルス状の信号としてWDS6からコンピュータ1に送られる。コンピュータ1において、特性X線の強度は、単位時間当たりに計測されるパルスの信号として測定され、通常はcpsの単位で表される。なお、各WDSの構成は、上記のような構成に限られるものではなく、従来知られている各種の構成を採用することができる。 Detector 62 is an X-ray detector that detects the characteristic X-rays diffracted by the dispersing crystal 61. Detector 62 rotates as shown in the figure in response to the movement of dispersing crystal 61, using a drive mechanism (not shown), so that the angle of incidence of the characteristic X-rays on dispersing crystal 61 and the angle of emergence of the diffracted X-rays satisfy the Bragg diffraction condition. This allows wavelength scanning of the characteristic X-rays emitted from sample S. The characteristic X-rays are detected and amplified by detector 62 and sent as a pulsed signal from WDS 6 to computer 1. In computer 1, the intensity of the characteristic X-rays is measured as a pulse signal measured per unit time, typically expressed in units of cps. Note that the configuration of each WDS is not limited to the above, and various conventionally known configurations can be used.
二次電子検出部55は、試料Sの照射位置から放出される二次電子の検出信号を検出する。二次電子検出部55の検出信号はコンピュータ1に送られる。 The secondary electron detection unit 55 detects a detection signal of secondary electrons emitted from the irradiation position of the sample S. The detection signal of the secondary electron detection unit 55 is sent to the computer 1.
反射電子検出部56は、試料Sの照射位置から放出される反射電子の検出信号を検出する。反射電子検出部56の検出信号はコンピュータ1に送られる。 The backscattered electron detector 56 detects the detection signal of the backscattered electrons emitted from the irradiation position of the sample S. The detection signal of the backscattered electron detector 56 is sent to the computer 1.
偏向コイル制御部51は、コンピュータ1からの指示に従って、偏向コイル53へ供給される駆動電流を制御する。偏向コイル制御部51は、予め定められた駆動電流パターン(大きさ及び変更速度)に従って駆動電流を制御する。このことにより、試料S上において電子線Eの照射位置を所望の走査速度で走査することができる。 The deflection coil control unit 51 controls the drive current supplied to the deflection coil 53 in accordance with instructions from the computer 1. The deflection coil control unit 51 controls the drive current in accordance with a predetermined drive current pattern (magnitude and change speed). This allows the irradiation position of the electron beam E on the sample S to be scanned at the desired scanning speed.
コンピュータ1は、照射部5と通信可能に接続される。コンピュータ1は、内蔵するプログラム及びテーブルに従って、照射部5の各部の動作を制御するための制御信号を生成する。コンピュータ1は、生成した制御信号を照射部5へ出力する。 Computer 1 is connected to the irradiation unit 5 so that it can communicate with it. Computer 1 generates control signals to control the operation of each part of the irradiation unit 5 in accordance with the programs and tables stored in it. Computer 1 outputs the generated control signals to the irradiation unit 5.
また、コンピュータ1は、試料S上の照射位置における電子線Eの走査に応じて、照射位置の画像を生成する。具体的には、コンピュータ1は、二次電子検出部55により検出された二次電子の検出信号に基づいて、試料Sの照射位置の二次電子像であるSEM像を生成する。また、反射電子検出部56により検出された反射電子の検出信号に基づいて、試料Sの照射位置の反射電子像を生成する。 In addition, the computer 1 generates an image of the irradiation position in response to scanning of the electron beam E at the irradiation position on the sample S. Specifically, the computer 1 generates an SEM image, which is a secondary electron image of the irradiation position on the sample S, based on the detection signal of the secondary electrons detected by the secondary electron detection unit 55. In addition, the computer 1 generates a backscattered electron image of the irradiation position on the sample S based on the detection signal of the backscattered electrons detected by the backscattered electron detection unit 56.
コンピュータ1は、さらに、4つのWDSにより検出された特性X線の検出信号に基づいて、試料Sの照射位置における分析対象元素の分布画像(X線像)を生成する。さらに、コンピュータ1は、照射位置におけるX線の波長走査を受信する。コンピュータ1は、受信したX線の波長走査に基づいて、X線スペクトルを生成する。コンピュータ1は、X線スペクトルに基づく定性分析および/または定量分析を行なう。 Computer 1 further generates a distribution image (X-ray image) of the elements to be analyzed at the irradiation position of sample S based on the detection signals of the characteristic X-rays detected by the four WDSs. Furthermore, computer 1 receives a wavelength scan of the X-rays at the irradiation position. Computer 1 generates an X-ray spectrum based on the received wavelength scan of the X-rays. Computer 1 performs qualitative and/or quantitative analysis based on the X-ray spectrum.
ディスプレイ16は、コンピュータ1と通信可能に構成される。ディスプレイ16は、コンピュータ1の指令により、照射部5の制御に関する画像を表示する。また、ディスプレイ16は、コンピュータ1の指令により、荷電粒子ビームの照射位置を制御するために、ユーザが参照する参照用画像を表示する。参照用画像は、X線像、SEM像、反射電子像の少なくとも1つを含む。また、ディスプレイ16は、反射電子、二次電子、特性X線の分析に関する処理の情報も表示するように構成してもよい。このような構成において例えば、ディスプレイ16には、X線スペクトルならびにこれに基づく定性分析および定量分析の結果などが表示される。 The display 16 is configured to be able to communicate with the computer 1. The display 16 displays images related to the control of the irradiation unit 5 in response to commands from the computer 1. The display 16 also displays reference images that the user refers to in order to control the irradiation position of the charged particle beam in response to commands from the computer 1. The reference images include at least one of an X-ray image, an SEM image, and a backscattered electron image. The display 16 may also be configured to display processing information related to the analysis of backscattered electrons, secondary electrons, and characteristic X-rays. In such a configuration, for example, the display 16 displays an X-ray spectrum and the results of qualitative and quantitative analysis based thereon.
よって、ユーザは、ディスプレイ16の表示に基づいて照射部5を制御するための各種指示をコンピュータ1に与えることができる。また、ユーザはディスプレイ16の表示に基づいて、コンピュータ1を用いて照射部5で検出されたデータを分析することができる。すなわち、ユーザは、ディスプレイ16において、例えば、観察条件を示す数値、観察画像(例えば、X線像、SEM像、反射電子像)、得られた特性X線、二次電子、反射電子の分析結果を示すグラフの表示を利用することができる。 The user can therefore provide various instructions to the computer 1 for controlling the irradiation unit 5 based on what is displayed on the display 16. The user can also use the computer 1 to analyze data detected by the irradiation unit 5 based on what is displayed on the display 16. That is, the user can use the display 16 to view, for example, numerical values indicating the observation conditions, observed images (e.g., X-ray images, SEM images, backscattered electron images), and graphs showing the analysis results of the obtained characteristic X-rays, secondary electrons, and backscattered electrons.
入力部17は、コンピュータ1に接続されており、コンピュータ1と通信可能に構成されている。入力部17は、ユーザの指令をコンピュータ1に入力するために用いられる。入力部17は、ポインティングデバイス、キーボードおよびタッチパネル等である。ポインティングデバイスは、例えばマウスである。 The input unit 17 is connected to the computer 1 and is configured to be able to communicate with the computer 1. The input unit 17 is used to input user commands to the computer 1. The input unit 17 is a pointing device, a keyboard, a touch panel, etc. The pointing device is, for example, a mouse.
上述のように、分析装置100は、電子ビームを試料S表面に照射し、試料S表面から放出される信号を検出するように構成される。検出信号には、試料S表面に含まれる元素に特有の波長を有する特性X線、反射電子および二次電子が含まれる。分析装置100では、検出された特性X線の波長および強度を分析することにより、試料S表面の分析位置に存在する元素の同定および定量を行なうことができる。As described above, the analytical device 100 is configured to irradiate the surface of the sample S with an electron beam and detect signals emitted from the surface of the sample S. The detected signals include characteristic X-rays, backscattered electrons, and secondary electrons having wavelengths specific to the elements contained on the surface of the sample S. The analytical device 100 can identify and quantify the elements present at the analysis position on the surface of the sample S by analyzing the wavelength and intensity of the detected characteristic X-rays.
また、分析装置100では、検出された二次電子および反射電子により、試料S表面の形状および組成を観察することができる。ユーザは照射位置のSEM像または反射電子像を観察しながら、試料S表面上の分析の対象となる対象部分を探すことができる。具体的には、ユーザは電子像を観察しながら、照射位置が分析の対象となる対象部分を収めたと判定すると、対象部分を決定する。ユーザは、対象部分における試料S表面上の定性分析および定量分析を行なう。 The analytical device 100 also allows the shape and composition of the surface of the sample S to be observed using the detected secondary electrons and backscattered electrons. The user can search for the target portion to be analyzed on the surface of the sample S while observing the SEM image or backscattered electron image of the irradiation position. Specifically, while observing the electron image, the user determines that the irradiation position contains the target portion to be analyzed, and then determines the target portion. The user then performs qualitative and quantitative analysis of the target portion on the surface of the sample S.
[2.ハードウェア構成]
図2は、コンピュータ1のハードウェア構成の一例を示す図である。図2を参照して、コンピュータ1は、プロセッサ10、メモリ11、I/O(Input/Output)インターフェイス13、通信インターフェイス15、ディスプレイ16、および入力部17を含む。
2. Hardware Configuration
2 is a diagram showing an example of a hardware configuration of computer 1. Referring to FIG. 2, computer 1 includes a processor 10, a memory 11, an I/O (Input/Output) interface 13, a communication interface 15, a display 16, and an input unit 17.
プロセッサ10は、例えば少なくとも1つのCPU(Central Processing Unit)で実現される。プロセッサ10は、メモリ11に格納されたプログラムに従って、分析装置100を制御する。 The processor 10 is realized, for example, by at least one CPU (Central Processing Unit). The processor 10 controls the analysis device 100 in accordance with a program stored in the memory 11.
メモリ11は、たとえば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、および、HDD(Hard Disk Drive)などの記憶装置で実現される。ROMは、プロセッサ10にて実行されるプログラムを格納することができる。RAMは、プロセッサ10におけるプログラムの実行中に利用されるデータを一時的に格納することができ、作業領域として利用される一時的なデータメモリとして機能することができる。HDDは、不揮発性の記憶装置である。HDDに加えて、あるいは、HDDに代えて、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置を採用してもよい。なお、上記プログラムおよび/またはデータは、プロセッサ10がアクセス可能な外部の記憶装置に格納されていてもよい。 Memory 11 is realized by a storage device such as ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and HDD (Hard Disk Drive). ROM can store programs executed by processor 10. RAM can temporarily store data used during program execution by processor 10 and can function as temporary data memory used as a working area. HDD is a non-volatile storage device. In addition to or instead of the HDD, a semiconductor storage device such as flash memory may be used. Note that the above programs and/or data may be stored in an external storage device accessible by processor 10.
通信インターフェイス15は、コンピュータ1が外部の機器と無線または有線で通信するためのインターフェイスである。I/Oインターフェイス13は、コンピュータ1への入力またはコンピュータ1からの出力のインターフェイスである。図2に示すように、I/Oインターフェイス13は、ディスプレイ16、入力部17、および照射部5に接続される。 The communication interface 15 is an interface that allows the computer 1 to communicate wirelessly or wired with external devices. The I/O interface 13 is an interface for input to or output from the computer 1. As shown in Figure 2, the I/O interface 13 is connected to the display 16, input unit 17, and illumination unit 5.
ディスプレイ16は、表示装置によって実現される。入力部17は、ユーザからの入力を受け付ける入力装置によって実現される。入力部17は、たとえば、キーボード、マウス、および/または、ディスプレイ16の表示画面と一体的に構成されたタッチパネルである。 The display 16 is realized by a display device. The input unit 17 is realized by an input device that accepts input from the user. The input unit 17 is, for example, a keyboard, a mouse, and/or a touch panel that is integrated with the display screen of the display 16.
コンピュータ1は、1つのコンピュータによって構成される必要はなく、複数のコンピュータによって構成されてもよい。すなわち、コンピュータ1において実施される処理は、複数のコンピュータによって分散して実施されてもよい。例えば、コンピュータ1は、照射部5の制御を行なう制御用コンピュータと、照射部5で検出されたX線の検出信号の分析を行なう分析用コンピュータで構成されてもよい。この場合、制御用コンピュータと分析用コンピュータは、各々入力部およびディスプレイを備えていてもよい。 Computer 1 does not have to be composed of a single computer, but may be composed of multiple computers. In other words, the processing performed by computer 1 may be distributed and performed by multiple computers. For example, computer 1 may be composed of a control computer that controls irradiation unit 5 and an analysis computer that analyzes the X-ray detection signals detected by irradiation unit 5. In this case, the control computer and analysis computer may each be equipped with an input unit and a display.
[3.従来の分析装置との比較]
従来のWDSを用いるEPMAにおいて、含有元素およびその濃度が既知である標準試料に電子線を照射することで、標準試料から発生する特性X線の波長および強度を含むデータ(以下、「標準感度データ」とも称する)を得ることが可能である。EPMAにおいて、1つの代表的な装置において標準試料を測定して得られた感度データを、初期の標準感度データとして記憶し、それに基づき近似される標準感度曲線を記憶して販売されるものが知られている。
[3. Comparison with conventional analytical devices]
In an EPMA using a conventional WDS, a standard sample containing known elements and their concentrations is irradiated with an electron beam, thereby making it possible to obtain data including the wavelength and intensity of characteristic X-rays emitted from the standard sample (hereinafter also referred to as "standard sensitivity data"). Some EPMAs are sold with sensitivity data obtained by measuring a standard sample in a representative device stored as initial standard sensitivity data, and standard sensitivity curves approximated based on the initial standard sensitivity data.
以下、より詳細に説明する。
特性X線の強度は、発生元となる元素の濃度値、および照射電子線の電流値との間にそれぞれ比例関係を有する。従って、含有元素およびその濃度が既知である標準試料に対して、電流値が既知の電子線を照射し、このときの特性X線の強度を測定すると、上述の比例関係により、対象元素の濃度が100%の場合に測定される特性X線の強度値を照射電子線の単位電流当たりの強度値として表した値、すなわち標準感度値を求めることができる。標準感度値は、例えば照射電流1A(アンペア)当たりの強度値として示され、単位にはcps/Aが用いられる。
This will be explained in more detail below.
The intensity of characteristic X-rays is proportional to the concentration of the element that generates them and to the current value of the irradiating electron beam. Therefore, when a standard sample containing known elements and their concentrations is irradiated with an electron beam having a known current value and the intensity of the characteristic X-rays is measured, the above-mentioned proportional relationship allows the characteristic X-ray intensity value measured when the concentration of the target element is 100% to be expressed as an intensity value per unit current of the irradiating electron beam, i.e., the standard sensitivity value. The standard sensitivity value is expressed, for example, as an intensity value per 1 A (ampere) of irradiation current, and the unit used is cps/A.
標準感度値に測定時の照射電流値を乗ずることにより、対象元素濃度が100%である場合にその照射電流条件で測定され得る強度値、言わば100%強度値を求めることができる。実際に測定した強度値をこの100%強度値で除することにより、対象元素の濃度を簡易的に求めることができる。 By multiplying the standard sensitivity value by the probe current value during measurement, it is possible to determine the intensity value that can be measured under those probe current conditions when the target element concentration is 100%, in other words, the 100% intensity value. By dividing the actually measured intensity value by this 100% intensity value, the concentration of the target element can be easily determined.
通常、一つの分光結晶が有する分光波長範囲の中には複数の特性X線が存在する。特性X線は、X線の発生に寄与する原子核によりKα系列、Lα系列、Mα系列などに分類されるが、同じ系列の中で見ると、特性X線の波長は原子番号の順に並び、標準感度値は波長値に対して曲線的な変化を示すことが知られている(図3 デフォルトの標準感度画面参照)。Typically, there are multiple characteristic X-rays within the spectral wavelength range of a single analyzing crystal. Characteristic X-rays are classified into the Kα series, Lα series, Mα series, etc. depending on the atomic nucleus that contributes to the generation of the X-rays. However, within the same series, the wavelengths of characteristic X-rays are arranged in order of atomic number, and it is known that the standard sensitivity value shows a curved change in relation to the wavelength value (see Figure 3: Default Standard Sensitivity Screen).
このような特性を利用して、個々の分光結晶毎に、さらには各X線の系列毎に、各特性X線に関する波長と標準感度値を求めて作成したデータセット、すなわち標準感度データから、波長値に対する標準感度値の変化を曲線近似することが可能である。このようにして求めた曲線は、標準感度曲線と呼ばれる。標準感度曲線に与えられた近似式により、波長値から標準感度値を算出することができるため、標準試料を入手することが困難であるなどの理由で標準感度値が測定できない特性X線に対しても標準感度値が与えられ、測定された特性X線の強度を濃度値に変換することができる。 Using these characteristics, it is possible to curve-fit the change in standard sensitivity value versus wavelength value from a data set created by determining the wavelength and standard sensitivity value for each characteristic X-ray for each individual dispersing crystal and even for each X-ray series, i.e., standard sensitivity data. The curve obtained in this way is called a standard sensitivity curve. Because the standard sensitivity value can be calculated from the wavelength value using the approximation formula given to the standard sensitivity curve, standard sensitivity values can be given even for characteristic X-rays for which standard sensitivity values cannot be measured due to reasons such as difficulty in obtaining standard samples, and the intensity of the measured characteristic X-ray can be converted into a concentration value.
従来のWDSを用いるEPMAにおいて、初期の標準感度データは、例えばEPMAを販売する企業において、1つの代表的な装置が有する各WDSにおける特性X線の感度を測定したデータである。販売元において、多くの種類の標準試料を用いて、可能な限り多くの特性X線の強度を測定することにより、初期の標準感度データおよび標準感度曲線は、当該代表的な装置における各WDSの感度を、正確に反映するように設定されている。 In EPMAs using conventional WDSs, the initial standard sensitivity data is data obtained by measuring the sensitivity of characteristic X-rays for each WDS in a representative instrument, for example, at a company that sells EPMAs. By measuring the intensities of as many characteristic X-rays as possible using many types of standard samples, the vendor sets the initial standard sensitivity data and standard sensitivity curve to accurately reflect the sensitivity of each WDS in that representative instrument.
このように設定された標準感度データおよび標準感度曲線を格納するEPMAにおいては、個々の装置において試料を測定して得られた特性X線の波長および強度を、標準感度曲線から求められる標準感度値と比較することで、試料の含有元素およびその濃度を求めることが可能である。 In an EPMA that stores standard sensitivity data and standard sensitivity curves set in this way, it is possible to determine the elements contained in the sample and their concentrations by comparing the wavelength and intensity of the characteristic X-rays obtained by measuring the sample with each individual device with the standard sensitivity values obtained from the standard sensitivity curve.
しかし、実際には、特性X線の「感度」、すなわち、「所定の標準試料を同条件で測定した際に得られるX線の強度」は、分光結晶、検出器、その他WDSに含まれる機構の個体差により、装置毎に異なる。よって、上記のように、個々の装置で試料を測定して得られた特性X線の波長および強度を、初期の標準感度値と比較して求めた測定結果は、誤差を含む可能性がある。However, in reality, the "sensitivity" of characteristic X-rays, i.e., the "intensity of X-rays obtained when a specified standard sample is measured under the same conditions," varies from device to device due to individual differences in the analyzing crystal, detector, and other mechanisms included in the WDS. Therefore, as mentioned above, measurement results obtained by comparing the wavelength and intensity of characteristic X-rays obtained by measuring a sample with an individual device with the initial standard sensitivity value may contain errors.
ゆえに、個々の装置において、初期の標準感度データおよび標準感度曲線を、個々の装置の感度を反映した標準感度データおよび標準感度曲線に補正することが望ましい。しかし、ユーザが準備できる標準試料の種類は限られているので、個々の装置において販売元が測定した全ての特性X線の感度を測定し直すことは非常に難しい。また、装置は通常、標準感度データおよび標準感度曲線を更新する機能を備えるが、ユーザが、自ら所有する標準試料を用いてできる範囲内で、標準感度データの一部のみを変更すると、作成される標準感度曲線には不自然な歪みが生じる場合があり、却って標準感度曲線の正確性や妥当性を低下させる可能性がある。 Therefore, it is desirable to correct the initial standard sensitivity data and standard sensitivity curve for each individual instrument to standard sensitivity data and standard sensitivity curve that reflect the sensitivity of that individual instrument. However, because the types of standard samples that users can prepare are limited, it is extremely difficult to remeasure the sensitivity of all characteristic X-rays measured by the manufacturer for each individual instrument. In addition, while instruments usually have the ability to update standard sensitivity data and standard sensitivity curves, if a user changes only part of the standard sensitivity data to the extent possible using their own standard samples, this may result in unnatural distortions in the standard sensitivity curve that is created, which may actually reduce the accuracy and validity of the standard sensitivity curve.
そこで、本実施の形態では、初期の標準感度データをデフォルトの標準感度データとし、比較的少数の標準試料を実測して得られた感度データに基づいて、デフォルトの標準感度データを補正し、その結果を用いて標準感度曲線を作成できる分析装置100を提供する。これにより、ユーザは、個々の装置の特性に合わせた標準感度曲線を利用することが可能になる。よって、測定結果への装置の個体差の影響が軽減され、個々の装置における測定の正確性が向上する。 In this embodiment, an analytical device 100 is provided that uses initial standard sensitivity data as default standard sensitivity data, corrects the default standard sensitivity data based on sensitivity data obtained by actually measuring a relatively small number of standard samples, and uses the results to create a standard sensitivity curve. This allows users to use a standard sensitivity curve tailored to the characteristics of their individual device. This reduces the impact of individual device differences on measurement results, improving the accuracy of measurements for each device.
[4.標準感度データの補正方法]
次に、デフォルトの標準感度データを補正する方法について、プロセッサ10によりディスプレイ16に表示される表示画面(図3~図7)を用いて説明する。ユーザは当該表示画面を参照して、標準感度データの補正を行なう。
[4. Correction method for standard sensitivity data]
Next, a method for correcting the default standard sensitivity data will be described using display screens (FIGS. 3 to 7) displayed on the display 16 by the processor 10. The user corrects the standard sensitivity data by referring to the display screens.
なお、本明細書において、各WDSの標準感度データの一例として、PETからなる分光結晶を有するWDSの標準感度データの補正を説明する。他の分光結晶を有するWDSの標準感度データも同様に補正を行なうことができる。 In this specification, correction of the standard sensitivity data of a WDS with a PET dispersing crystal is described as an example of the standard sensitivity data of each WDS. Similar corrections can also be made to the standard sensitivity data of WDSs with other dispersing crystals.
(4-1.デフォルトの標準感度画面)
図3は、デフォルトの標準感度画面の一例を示す図である。標準感度画面は、標準感度データを表示するための画面である。標準感度画面は、ユーザが標準感度画面の表示を行なう指示を分析装置100に入力することで表示される。一実現例では、コンピュータ1のディスプレイ16に表示される分析装置100の操作画面(図示せず)に、標準感度画面の表示を実行するためのボタンが含まれている。そして、ユーザがそのボタンを選択することにより、標準感度画面がディスプレイ16に表示される。当該選択は、例えば入力部17を用いたクリックにより行なわれる。
(4-1. Default standard sensitivity screen)
3 is a diagram showing an example of a default standard sensitivity screen. The standard sensitivity screen is a screen for displaying standard sensitivity data. The standard sensitivity screen is displayed when the user inputs an instruction to display the standard sensitivity screen into the analytical device 100. In one implementation example, an operation screen (not shown) of the analytical device 100 displayed on the display 16 of the computer 1 includes a button for displaying the standard sensitivity screen. When the user selects this button, the standard sensitivity screen is displayed on the display 16. This selection is made, for example, by clicking using the input unit 17.
標準感度画面は表T1を含む。表T1において、各行は、各々Kα系列、Lα系列、Mα系列の特性X線に対する標準感度値のデータセット、すなわち標準感度データとそのグラフである感度グラフを含む。Kα系列の感度グラフ、Lα系列の感度グラフ、Mα系列の感度グラフを、以下、それぞれ「Kαグラフ」、「Lαグラフ」、「Mαグラフ」とも表記する。 The standard sensitivity screen includes Table T1. In Table T1, each row contains a data set of standard sensitivity values for characteristic X-rays of the Kα series, Lα series, and Mα series, i.e., standard sensitivity data and its graph, a sensitivity graph. The Kα series sensitivity graph, Lα series sensitivity graph, and Mα series sensitivity graph will hereinafter also be referred to as the "Kα graph," "Lα graph," and "Mα graph," respectively.
各感度グラフにおいて、横軸は分光波長(Å)、縦軸は特性X線の強度(cps/A)を示す。各感度グラフにおいて、C1で示されるような黒丸は、デフォルトの標準感度データを示す。各感度グラフにおいて、標準感度データは曲線的な変化を示している。図3の例では、各感度グラフは、破線L1で示されるような標準感度曲線を含む。標準感度曲線は、標準感度データを多項式近似した曲線である。図3の例では、標準感度曲線は、標準感度データと最もよくフィッティングする三次曲線である。本明細書において、「最もよくフィッティングする曲線」とは、例えば、最も元のデータとの誤差が小さくなる曲線を指す。元のデータとの誤差は、例えば、最小自乗法により求められる。 In each sensitivity graph, the horizontal axis represents the spectral wavelength (Å), and the vertical axis represents the intensity of characteristic X-rays (cps/A). In each sensitivity graph, black circles such as those indicated by C1 represent default standard sensitivity data. In each sensitivity graph, the standard sensitivity data exhibits a curvilinear change. In the example of Figure 3, each sensitivity graph includes a standard sensitivity curve such as that indicated by the dashed line L1. The standard sensitivity curve is a curve obtained by polynomial approximation of the standard sensitivity data. In the example of Figure 3, the standard sensitivity curve is a cubic curve that best fits the standard sensitivity data. In this specification, the "best fitting curve" refers, for example, to the curve that has the smallest error from the original data. The error from the original data can be determined, for example, by the least squares method.
ユーザは標準感度画面を参照することで、現在装置で用いられる標準感度データを確認できる。当該標準感度データは、実測データを基に補正することができる。なお、本明細書において、「実測データ」とは、ユーザが所有する装置において、標準試料を実測して得られた感度データを指す。 By referring to the standard sensitivity screen, users can check the standard sensitivity data currently used by the device. This standard sensitivity data can be corrected based on actual measurement data. Note that in this specification, "actual measurement data" refers to sensitivity data obtained by actually measuring a standard sample using the user's own device.
(4-2.実測データ取得画面)
図4は、実測データ取得画面の一例を示す図である。実測データ取得画面は、実測データを取得するための画面である。実測データ取得画面は、ユーザが標準感度曲線の補正を行なう指示を分析装置100に入力することで表示される。一実現例では、コンピュータ1のディスプレイ16に表示される分析装置100の操作画面(図示せず)に、標準感度曲線の補正を実行するためのボタンが含まれている。そして、ユーザがそのボタンを選択することにより、実測データ取得画面がディスプレイ16に表示される。
(4-2. Measurement data acquisition screen)
4 is a diagram showing an example of an actual measurement data acquisition screen. The actual measurement data acquisition screen is a screen for acquiring actual measurement data. The actual measurement data acquisition screen is displayed when a user inputs an instruction to correct the standard sensitivity curve into the analytical device 100. In one implementation example, an operation screen (not shown) of the analytical device 100 displayed on the display 16 of the computer 1 includes a button for executing correction of the standard sensitivity curve. When the user selects the button, the actual measurement data acquisition screen is displayed on the display 16.
実測データ取得画面は、表T2およびボタンB1を含む。表T2の行は、Kα系列、Lα系列、Mα系列の感度データをそれぞれ示す。表T2は、左側の列に感度グラフを、右側の列に感度データの表である感度表を含む。 The actual measurement data acquisition screen includes Table T2 and Button B1. The rows of Table T2 show the sensitivity data for the Kα series, Lα series, and Mα series, respectively. Table T2 includes a sensitivity graph in the left column and a sensitivity table, which is a table of sensitivity data, in the right column.
Kα系列、Lα系列、Mα系列の感度表を、それぞれKα表、Lα表、Mα表とも称する。各感度表は、「特性X線」「波長(Å)」「標準強度(cps/A)」「実測強度(cps/A)」「強度比」の項目を含む。The sensitivity tables for the Kα series, Lα series, and Mα series are also called the Kα table, Lα table, and Mα table, respectively. Each sensitivity table includes the following items: "characteristic X-rays," "wavelength (Å)," "standard intensity (cps/A)," "measured intensity (cps/A)," and "intensity ratio."
項目「特性X線」は、各特性X線の名称を示す。特性X線の名称は、元素記号および系列で示される。例えば、シリコン(元素記号Si)のKα系列の特性X線は、「SiKα」と示される。 The "Characteristic X-rays" item shows the name of each characteristic X-ray. The name of the characteristic X-ray is indicated by the element symbol and series. For example, the characteristic X-ray of the Kα series of silicon (element symbol Si) is indicated as "SiKα."
項目「波長(Å)」は、当該特性X線に固有の波長を示す。
項目「標準強度(cps/A)」は、標準感度データ中の当該波長に対応する特性X線の強度(以下、「標準強度」とも称する)を示す。
The item "wavelength (Å)" indicates the wavelength specific to the characteristic X-ray.
The item "standard intensity (cps/A)" indicates the intensity of the characteristic X-rays corresponding to the wavelength in the standard sensitivity data (hereinafter also referred to as "standard intensity").
項目「実測強度(cps/A)」は、実測データ中の当該波長に対応する特性X線の強度(以下、「実測強度」とも称する)を示す。 The item "Measured Intensity (cps/A)" indicates the intensity of the characteristic X-ray corresponding to the wavelength in the measured data (hereinafter also referred to as "measured intensity").
項目「強度比」は、実測強度と、標準強度との比を示す。一実現例では、強度比は、実測強度を標準強度で除算した値である。 The "Intensity Ratio" item indicates the ratio between the measured intensity and the standard intensity. In one implementation, the intensity ratio is the measured intensity divided by the standard intensity.
一実現例においては、項目「特性X線」「波長(Å)」「標準強度(cps/A)」の値は、メモリ11に格納された標準感度データに基づいて予め表示されている。項目「実測強度(cps/A)」の値は、ユーザが入力可能なように構成されている。項目「強度比」の値は、同じ行の項目「標準強度(cps/A)」の値が入力されると、同じ行の項目「標準強度(cps/A)」の値および項目「標準強度(cps/A)」の値に基づいて、自動的に表示されるように構成されている。 In one implementation example, the values of the items "Characteristic X-rays," "Wavelength (Å)," and "Standard Intensity (cps/A)" are pre-displayed based on the standard sensitivity data stored in memory 11. The value of the item "Measured Intensity (cps/A)" is configured to be input by the user. The value of the item "Intensity Ratio" is configured to be automatically displayed based on the value of the item "Standard Intensity (cps/A)" and the value of the item "Standard Intensity (cps/A)" on the same row when the value of the item "Standard Intensity (cps/A)" on the same row is input.
各感度グラフにおいて、横軸は分光波長(Å)、縦軸は特性X線の強度(cps/A)を示す。各感度グラフにおいて、C1で示されるような黒丸は、デフォルトの標準感度データを示す。各感度グラフにおいて、C2で示されるような白丸は、実測データを示す。 In each sensitivity graph, the horizontal axis represents the spectral wavelength (Å) and the vertical axis represents the characteristic X-ray intensity (cps/A). In each sensitivity graph, black circles such as those shown in C1 represent the default standard sensitivity data. In each sensitivity graph, white circles such as those shown in C2 represent measured data.
一実現例において、C1で示されるような標準感度データを示す黒丸は、メモリ11に格納された標準感度データに基づいて予め表示されている。C2で示されるような実測データを示す白丸は、感度表の項目「実測強度(cps/A)」の値が入力されると、自動的に表示されるように構成される。 In one implementation example, the black circle indicating standard sensitivity data, such as that shown in C1, is displayed in advance based on the standard sensitivity data stored in memory 11. The white circle indicating actual measurement data, such as that shown in C2, is configured to be automatically displayed when the value of the "Actual Measurement Intensity (cps/A)" item in the sensitivity table is entered.
ボタンB1は、実測データ取得を完了するために用いられるボタンである。ボタンB1は、選択されると、図5に示す補正係数設定画面を表示するように構成される。 Button B1 is used to complete the acquisition of actual measurement data. When selected, button B1 is configured to display the correction coefficient setting screen shown in Figure 5.
実測データ取得画面は、例えば以下のように用いられる。ユーザは、項目「実測強度(cps/A)」のセルに、実測強度を入力する。当該入力は、ユーザが、メモリ11に格納された標準試料の実測データに基づいて、実測強度を入力することで行なわれる。具体的には、例えば、ユーザは実測データを参照し、実測強度を入力部17を用いて入力する。また、例えば、ユーザが特定の特性X線に対応する項目「実測強度(cps/A)」のセルを選択すると、過去に対応する特性X線を測定した際の実測強度が自動的に入力されるように構成してもよい。 The measurement data acquisition screen is used, for example, as follows: The user inputs the measured intensity into the cell for the "Measured Intensity (cps/A)" item. This input is performed by the user inputting the measured intensity based on the measured data of a standard sample stored in memory 11. Specifically, for example, the user references the measured data and inputs the measured intensity using input unit 17. Furthermore, for example, when the user selects a cell for the "Measured Intensity (cps/A)" item corresponding to a specific characteristic X-ray, the measured intensity from a previous measurement of the corresponding characteristic X-ray may be automatically input.
ユーザが「実測強度(cps/A)」のセルに対応する強度を入力すると、同じ行の「強度比」の値が自動的に算出される。また、感度グラフに、C2で示されるような「実測強度(cps/A)」に対応する白丸が表示される。 When the user enters the intensity corresponding to the "Measured Intensity (cps/A)" cell, the "Intensity Ratio" value in the same row is automatically calculated. Also, a white circle corresponding to the "Measured Intensity (cps/A)" as shown in C2 is displayed on the sensitivity graph.
以上のように、実測データ取得画面を用いて実測データが取得できる。また、ユーザは、感度グラフを参照することで、入力した実測強度と標準強度とを直感的に比較できる。 As described above, actual measurement data can be acquired using the actual measurement data acquisition screen. Furthermore, by referring to the sensitivity graph, users can intuitively compare the input actual measurement intensity with the standard intensity.
ユーザがボタンB1を選択して実測データ取得を完了すると、図5に示す補正係数設定画面が表示される。 When the user selects button B1 to complete the acquisition of actual measurement data, the correction coefficient setting screen shown in Figure 5 will be displayed.
(4-3.補正係数設定画面)
図5は、補正係数設定画面の一例を示す図である。補正係数設定画面は、補正係数を設定するための画面である。補正係数設定画面は、表T3およびボタンB2を含む。表T3は、強度比のデータについて、左側の列にグラフ(強度比グラフ)を、右側の列に表(強度比表)を含む。
(4-3. Correction coefficient setting screen)
5 is a diagram showing an example of a correction coefficient setting screen. The correction coefficient setting screen is a screen for setting a correction coefficient. The correction coefficient setting screen includes a table T3 and a button B2. Table T3 includes a graph (intensity ratio graph) in the left column and a table (intensity ratio table) in the right column for intensity ratio data.
強度比表は、「特性X線」「波長(Å)」「強度比」の項目を含む。項目「特性X線」「波長(Å)」「強度比」は、図4の感度表の対応する項目(「特性X線」「波長(Å)」「強度比」)と同じである。強度比表の項目「特性X線」「波長(Å)」「強度比」に対応する値は、図4の感度表において、「実測強度(cps/A)」が入力された行の、対応する項目(「特性X線」「波長(Å)」「強度比」)の値が入力される。すなわち、図4の感度表において、実測強度が取得された特性X線について、図5の強度比表に、その特性X線の名称、波長、強度比が自動で入力される。 The intensity ratio table includes the items "Characteristic X-rays," "Wavelength (Å)," and "Intensity Ratio." The items "Characteristic X-rays," "Wavelength (Å)," and "Intensity Ratio" are the same as the corresponding items in the sensitivity table in Figure 4 ("Characteristic X-rays," "Wavelength (Å)," and "Intensity Ratio"). The values corresponding to the items "Characteristic X-rays," "Wavelength (Å)," and "Intensity Ratio" in the intensity ratio table are entered as the values for the corresponding items ("Characteristic X-rays," "Wavelength (Å)," and "Intensity Ratio") in the row in the sensitivity table in Figure 4 where "Measured Intensity (cps/A)" is entered. In other words, for characteristic X-rays for which measured intensities have been obtained in the sensitivity table in Figure 4, the name, wavelength, and intensity ratio of that characteristic X-ray are automatically entered into the intensity ratio table in Figure 5.
強度比グラフにおいて、横軸は波長、縦軸は強度比または補正係数を示す。強度比グラフにおいて、C3で示されるような黒丸は、強度比表の、波長と強度比との関係を示し、強度比表に基づいて自動で表示される。 In the intensity ratio graph, the horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents intensity ratio or correction coefficient. In the intensity ratio graph, black circles such as those shown in C3 indicate the relationship between wavelength and intensity ratio in the intensity ratio table, and are automatically displayed based on the intensity ratio table.
強度比グラフの破線L2は、C3で示されるような波長に対する強度比(黒丸)を多項式近似したグラフである。当該多項式近似は、プロセッサ10により、波長と強度比との関係を基に、自動で行なわれる。より具体的には、例えば、最小自乗法を用いて、最も強度比データとの誤差が小さくなるように、多項式の各項の係数が決定される。図5の例では、4つのデータ点について、プロセッサ10が三次式を用いてフィッティングした結果が破線L2で表示されている。本明細書においては、この多項式近似した値を、補正係数と称し、標準感度データの補正に用いる。このように構成すると、対応する実測データが取得されていない波長についても、補正係数を設定できる。なお、強度比グラフに破線L2で示された補正係数を示す線を、以下「補正係数線」とも称する。The dashed line L2 on the intensity ratio graph is a polynomial approximation of the intensity ratio (black dots) versus wavelength, as shown in C3. This polynomial approximation is performed automatically by the processor 10 based on the relationship between wavelength and intensity ratio. More specifically, the coefficients of each polynomial term are determined, for example, using the least squares method, to minimize the error from the intensity ratio data. In the example of Figure 5, the dashed line L2 displays the results of fitting four data points by the processor 10 using a cubic equation. In this specification, this polynomial approximation value is referred to as the correction coefficient and is used to correct the standard sensitivity data. This configuration allows correction coefficients to be set even for wavelengths for which corresponding measured data has not been obtained. The line indicating the correction coefficient, shown as dashed line L2 on the intensity ratio graph, is also referred to as the "correction coefficient line" below.
ボタンB2は、補正係数の設定を完了して、設定した補正係数により補正を実行した結果を確認するために用いられるボタンである。ボタンB2は、選択されると、図6に示す補正確認画面を表示するように構成される。 Button B2 is used to complete the setting of the correction coefficient and confirm the results of the correction performed using the set correction coefficient. When selected, button B2 is configured to display the correction confirmation screen shown in Figure 6.
以上のように、補正係数設定画面において補正係数が設定される。ユーザは、強度比グラフを参照することで、波長に対する強度比または補正係数の値を直感的に理解できる。さらに、ユーザは補正係数線が強度比に対し適切にフィッティングしていることを確認できる。 As described above, the correction coefficient is set on the correction coefficient setting screen. By referring to the intensity ratio graph, the user can intuitively understand the intensity ratio or correction coefficient value for wavelength. Furthermore, the user can confirm that the correction coefficient line is properly fitted to the intensity ratio.
ユーザがボタンB2を選択して補正係数の設定を完了すると、図6に示す補正確認画面が表示される。 When the user selects button B2 to complete setting the correction coefficient, the correction confirmation screen shown in Figure 6 will be displayed.
(4-4.補正確認画面)
図6は、補正確認画面の一例を示す図である。補正確認画面は、ユーザが、図5で設定した補正係数を用いた標準感度データの補正を確認するための画面である。補正確認画面は、表T4およびボタンB3を含む。
(4-4. Correction confirmation screen)
Fig. 6 is a diagram showing an example of a correction confirmation screen. The correction confirmation screen is a screen on which the user can confirm the correction of the standard sensitivity data using the correction coefficient set in Fig. 5. The correction confirmation screen includes a table T4 and a button B3.
表T4において、各行は、各々Kα系列、Lα系列、Mα系列の感度グラフを含む。各感度グラフにおいて、横軸は分光波長(Å)、縦軸は特性X線の強度(cps/A)を示す。各感度グラフの、C1で示されるような黒丸は、デフォルトの標準感度データを示す。各感度グラフの、C4で示されるような白丸は、図5で設定した補正係数に基づいた補正後の標準感度データを示す。 In Table T4, each row contains sensitivity graphs for the Kα series, Lα series, and Mα series. In each sensitivity graph, the horizontal axis represents the spectral wavelength (Å) and the vertical axis represents the characteristic X-ray intensity (cps/A). In each sensitivity graph, black circles such as those indicated by C1 represent the default standard sensitivity data. In each sensitivity graph, white circles such as those indicated by C4 represent the standard sensitivity data after correction based on the correction coefficients set in Figure 5.
ボタンB3は、標準感度データの補正を決定するために用いられるボタンである。ボタンB3は、選択されると、標準感度データの補正を決定し、図7に示す補正後の標準感度画面を表示するように構成される。 Button B3 is a button used to determine the correction of the standard sensitivity data. When selected, button B3 determines the correction of the standard sensitivity data and is configured to display the corrected standard sensitivity screen shown in Figure 7.
(4-5.補正後の標準感度画面)
図7は、補正後の標準感度画面の一例を示す図である。補正後の標準感度画面は、表T5を含む。表T5において、各行は、各々Kα系列、Lα系列、Mα系列の感度グラフを含む。
(4-5. Standard sensitivity screen after correction)
7 is a diagram showing an example of a standard sensitivity screen after correction. The standard sensitivity screen after correction includes Table T5. In Table T5, each row includes a sensitivity graph for each of the Kα series, Lα series, and Mα series.
各感度グラフにおいて、横軸は分光波長(Å)、縦軸は特性X線の強度(cps/A)を示す。各感度グラフにおいて、C4で示されるような補正後の標準感度データは曲線的な変化を示している。図7の例では、各感度グラフは、破線L3で示されるような補正後の標準感度曲線を含む。補正後の標準感度曲線は、補正後の標準感度データを多項式近似した曲線である。図7の例では、標準感度曲線は、標準感度データに最もよくフィッティングする三次曲線である。 In each sensitivity graph, the horizontal axis represents the spectral wavelength (Å) and the vertical axis represents the intensity of characteristic X-rays (cps/A). In each sensitivity graph, the corrected standard sensitivity data, as indicated by C4, exhibits a curved change. In the example of Figure 7, each sensitivity graph includes a corrected standard sensitivity curve, as indicated by the dashed line L3. The corrected standard sensitivity curve is a curve obtained by polynomial approximation of the corrected standard sensitivity data. In the example of Figure 7, the standard sensitivity curve is a cubic curve that best fits the standard sensitivity data.
当該標準感度曲線は、プロセッサ10が、標準感度データを基に自動で算出する。このように構成すると、標準感度データのデータ点がない波長に対する強度も補完される。よって、ユーザが試料を測定した際に、対応する標準感度データのデータ点がない波長の特性X線が検出された場合も、標準感度曲線を用いて、対応する元素の濃度が算出できる。 The standard sensitivity curve is automatically calculated by the processor 10 based on the standard sensitivity data. This configuration also complements the intensity for wavelengths for which there are no data points in the standard sensitivity data. Therefore, even if a user measures a sample and detects characteristic X-rays at a wavelength for which there are no corresponding data points in the standard sensitivity data, the concentration of the corresponding element can be calculated using the standard sensitivity curve.
図6により、標準感度データの補正が完了した後は、ユーザが標準感度画面の表示を行なう指示を分析装置100に入力すると、図3の標準感度画面に代わり、図7の標準感度画面が表示される。このように、標準感度画面を参照することで、ユーザは現在の標準感度データを確認することができる。 As shown in Figure 6, after the correction of the standard sensitivity data is completed, when the user inputs an instruction to display the standard sensitivity screen into the analytical device 100, the standard sensitivity screen of Figure 7 is displayed instead of the standard sensitivity screen of Figure 3. In this way, by referring to the standard sensitivity screen, the user can check the current standard sensitivity data.
[5.補正制御]
図8は、コンピュータ1で実行される、標準感度データの補正に関する処理を説明するフローチャートである。図8を参照して、ステップ(以下、STとも称する)02において、プロセッサ10は、実測データ取得画面(図4)を用いて、ユーザが保有する装置で実測した、標準試料の実測データを取得する。
[5. Correction Control]
Fig. 8 is a flowchart illustrating a process for correcting standard sensitivity data, which is executed by computer 1. Referring to Fig. 8, in step (hereinafter also referred to as ST) 02, processor 10 uses the actual measurement data acquisition screen (Fig. 4) to acquire actual measurement data of a standard sample that has been measured using an apparatus owned by the user.
ST04において、プロセッサ10は、実測データ中の所定の波長に対する強度と、標準感度データ中の対応する波長に対する強度との比である強度比を算出する。算出した強度比は、図4の感度表および図5の強度表の、項目「強度比」に対応する値として表示される。In ST04, the processor 10 calculates the intensity ratio, which is the ratio between the intensity for a specified wavelength in the actual measurement data and the intensity for the corresponding wavelength in the standard sensitivity data. The calculated intensity ratio is displayed as a value corresponding to the "Intensity Ratio" item in the sensitivity table of Figure 4 and the intensity table of Figure 5.
ST06において、プロセッサ10は、波長に対する強度比を多項式近似する。多項式近似した結果は、図5の強度グラフに補正係数線(破線L2)として表示される。In ST06, the processor 10 performs a polynomial approximation of the intensity ratio versus wavelength. The result of the polynomial approximation is displayed as a correction coefficient line (dashed line L2) on the intensity graph in Figure 5.
ST08において、プロセッサ10は、多項式近似した値を補正係数として設定する。
ST10において、プロセッサ10は、設定した補正係数に基づいて、デフォルトの標準感度データを補正する。補正した標準感度データは図5および図6の感度グラフに表示される。
In ST08, the processor 10 sets the polynomial-approximated value as the correction coefficient.
In ST10, the processor 10 corrects the default standard sensitivity data based on the set correction coefficients. The corrected standard sensitivity data is displayed in the sensitivity graphs of FIGS.
ST12において、プロセッサ10は、補正後の標準感度データを多項式近似した標準感度曲線を設定する。設定した標準感度曲線は、図6の感度グラフに表示される。ST12を終えると、プロセッサ10は、処理を終了する。In ST12, the processor 10 sets a standard sensitivity curve by polynomial approximating the corrected standard sensitivity data. The set standard sensitivity curve is displayed on the sensitivity graph in Figure 6. After completing ST12, the processor 10 ends the process.
図8に示した処理により、ユーザの所有する装置で標準試料を実測した実測データに基づいて、標準感度データを補正することができる。よって、装置の個体差を反映した標準感度データを得ることができる。よって、分析装置における、標準感度データを用いた測定の正確性を向上できる。 The process shown in Figure 8 allows standard sensitivity data to be corrected based on actual measurement data obtained by measuring a standard sample using a user's own device. This makes it possible to obtain standard sensitivity data that reflects individual differences between devices. This improves the accuracy of measurements using standard sensitivity data on analytical devices.
[6.補記]
(6-1.補正係数の多項式近似について)
図8の、ST06~ST08に示したように、分析装置100は、波長に対する強度比を多項式近似することで、補正係数を設定する。強度比を多項式近似するためには、ST04において、2以上の異なる特性X線について、波長と強度とを実測した結果である実測データが取得される必要がある。「2以上の異なる特性X線」とは、2以上の異なる固有波長を有する特性X線を指す。
[6. Supplementary Notes]
(6-1. Polynomial approximation of correction coefficients)
As shown in ST06 to ST08 in Figure 8, the analytical device 100 sets the correction coefficients by polynomial approximating the intensity ratio with respect to wavelength. In order to polynomially approximate the intensity ratio, it is necessary to obtain measured data in ST04, which is the result of actually measuring the wavelength and intensity of two or more different characteristic X-rays. "Two or more different characteristic X-rays" refers to characteristic X-rays having two or more different intrinsic wavelengths.
また、発明者らは、当該多項式近似において、三次曲線が最もよく実測データにフィッティングすることを見いだした。換言すると、補正係数を三次式とした場合に、実測データとの誤差(例えば平均二乗誤差)が小さくなる。このように、三次曲線で適切にフィッティングするには、実測データは少なくとも4つのデータ点を含む必要がある。ゆえに、望ましくは、プロセッサ10は、ST04において、4以上の異なる特性X線について、波長と強度とを実測した結果である実測データを取得する。また、プロセッサ10は、ST06において、波長に対する前記強度比を3次式に近似する。 The inventors also found that in this polynomial approximation, a cubic curve best fits the measured data. In other words, when the correction coefficient is a cubic equation, the error (e.g., mean square error) with the measured data is small. Thus, to properly fit with a cubic curve, the measured data must contain at least four data points. Therefore, preferably, in ST04, processor 10 acquires measured data that is the result of actually measuring the wavelength and intensity for four or more different characteristic X-rays. In ST06, processor 10 also approximates the intensity ratio with respect to wavelength with a cubic equation.
ただし、ST06~ST08に示す波長に対する強度比に基づいて補正係数を設定するステップは、必ずしも上記のような多項式近似に限定されず、例えば、強度比のデータ点の間を直線的に補完して、補正係数を設定してもよい。この場合、補正係数線は、各データ点を直線的に繋ぐ折れ線グラフとなる。しかし、補正係数の設定としては、多項式近似を用いる方法の方がより優れている。 However, the step of setting a correction coefficient based on the intensity ratio for wavelength shown in ST06 to ST08 is not necessarily limited to the polynomial approximation described above. For example, the correction coefficient may be set by linearly interpolating between the intensity ratio data points. In this case, the correction coefficient line will be a line graph that linearly connects each data point. However, using polynomial approximation is a better method for setting a correction coefficient.
一例を挙げると、強度比を直線的に補完する方法では、強度比データの中に、実測強度の測定失敗などのなんらかの要因で、極端に大きいまたは小さい外れ値が1点でも含まれた場合、当該外れ値付近の補正係数線も極端な変化を示してしまう。よって、当該補正係数線により補正された標準感度データもなめらかな曲線でなくなり、測定誤差の要因となりうる。一方、強度比を多項式近似することで、補正係数を設定する場合、強度比データの中に外れ値が1点生じた場合でも、当該外れ値の近傍であっても、他の点の影響により補正係数線をなめらかに設定できる。よって、当該補正係数線により補正された標準感度データもなめらかな曲線となり、測定誤差が生じる可能性が軽減される。 For example, with a method that linearly interpolates intensity ratios, if the intensity ratio data contains even one extremely large or small outlier due to some factor, such as a failure to measure the actual intensity, the correction coefficient line near that outlier will also show extreme changes. Therefore, the standard sensitivity data corrected using that correction coefficient line will no longer be a smooth curve, which could result in measurement errors. On the other hand, when setting correction coefficients using a polynomial approximation of the intensity ratio, even if a single outlier occurs in the intensity ratio data, the influence of other points allows the correction coefficient line to be set smoothly, even if it is near the outlier. Therefore, the standard sensitivity data corrected using that correction coefficient line will also be a smooth curve, reducing the possibility of measurement errors.
また、多項式近似する方法であれば、折れ線グラフなどを用いる他の方法に比べ、標準試料の実測データに基づいて、標準感度データが比較的適切に補正できる。また、例えば、EPMAに付属する20種類程度の標準試料を用いても、各分光結晶に対し、2~7種類の特性X線を測定できるので、この範囲でも標準感度データを補正できるというメリットがある。よって、ユーザは標準感度データの補正のために、標準試料を新たに入手する必要が無く、容易に補正を実行できる。 Furthermore, compared to other methods that use line graphs, the polynomial approximation method allows for relatively appropriate correction of standard sensitivity data based on actual measurement data of standard samples. Furthermore, even if the 20 or so standard samples provided with an EPMA are used, for example, two to seven types of characteristic X-rays can be measured for each analyzing crystal, so there is the advantage that the standard sensitivity data can be corrected even within this range. Therefore, users do not need to obtain new standard samples to correct the standard sensitivity data, and correction can be performed easily.
(6-2.実測データの取得方法について)
また、実測データの取得方法は、上記の例に限定されず、例えば、ユーザが特性X線の固有波長に対する実測データの値を入力すれば、後の計算は全てディスプレイ16に表示されずに自動で標準感度データが補正されてもよい。すなわち、図5~図8の画面で説明した標準感度データの補正のための処理は、全てバックグラウンドで行なわれていてもよい。ただし、図5~図8の画面が表示されることで、ユーザは標準感度データの補正が適切に行なわれていることを、視覚的に確認できるメリットがある。
(6-2. How to obtain actual measurement data)
Furthermore, the method of acquiring the measured data is not limited to the above example. For example, if the user inputs the values of the measured data for the intrinsic wavelength of the characteristic X-rays, the standard sensitivity data may be corrected automatically without any subsequent calculations being displayed on the display 16. In other words, the processes for correcting the standard sensitivity data described using the screens of Figures 5 to 8 may all be performed in the background. However, the display of the screens of Figures 5 to 8 has the advantage of allowing the user to visually confirm that the standard sensitivity data has been properly corrected.
また、分析装置100において、ユーザから標準感度データの補正の指示が入力されると、分析装置100から分析装置100に設置する標準試料の指示が表示され、ユーザが当該標準試料を設置すれば、後は分析装置100が自動で、実測データを取得し、標準感度データを補正するように構成してもよい。 Furthermore, when the user inputs an instruction to correct the standard sensitivity data into the analytical device 100, the analytical device 100 displays an instruction for the standard sample to be installed in the analytical device 100, and once the user installs the standard sample, the analytical device 100 can then automatically acquire the actual measurement data and correct the standard sensitivity data.
(6-3.補正のタイミングについて)
標準感度データの補正は、例えばユーザが装置を購入し、測定対象となる試料を測定する前に行なわれる。これにより、試料の測定前に、装置の個体差の影響を低減し、測定の正確性を向上することができる。
(6-3. Timing of correction)
The standard sensitivity data is corrected, for example, after a user purchases the instrument and before measuring a sample to be measured. This reduces the influence of individual differences between instruments and improves the accuracy of the measurement before measuring the sample.
また、WDSを含む分析装置においては、測定を繰り返すことにより、装置の感度の経年変化が起こることが知られている。この経年変化の影響を低減するために、標準感度データの補正を、定期的に(例えば1年に1回)行なうように構成してもよい。この場合、デフォルトの標準感度データに対し補正を行なってもよいし、直前に補正した標準感度データに対し補正を行なうように構成してもよい。 It is also known that analytical instruments including WDSs experience changes in sensitivity over time due to repeated measurements. To reduce the effects of this change over time, the standard sensitivity data may be corrected periodically (e.g., once a year). In this case, the correction may be performed on the default standard sensitivity data, or on the most recently corrected standard sensitivity data.
(6-4.標準感度曲線に基づく標準感度データの補正について)
さらに、標準感度データの補正は、必ずしも上記のように標準感度データに含まれるデータ点に対する補正でなくてもよく、例えば標準感度曲線の補正であってもよい。
(6-4. Correction of standard sensitivity data based on standard sensitivity curve)
Furthermore, the correction of the standard sensitivity data does not necessarily have to be a correction of the data points contained in the standard sensitivity data as described above, but may be, for example, a correction of the standard sensitivity curve.
標準感度曲線の補正は例えば以下のように行なわれる。まず、特性X線の実測強度と、対応する波長の標準感度曲線の値との比が、強度比として算出される。次に、当該強度比に基づいて補正係数が算出される。そして、補正係数と補正前の標準感度曲線の値との積が、補正後の標準感度曲線として記録される。 Correction of the standard sensitivity curve is performed, for example, as follows: First, the ratio between the measured intensity of the characteristic X-ray and the value of the standard sensitivity curve for the corresponding wavelength is calculated as the intensity ratio. Next, a correction coefficient is calculated based on this intensity ratio. The product of the correction coefficient and the value of the standard sensitivity curve before correction is then recorded as the corrected standard sensitivity curve.
このように構成すれば、例えばユーザの装置において実測した特性X線が、デフォルトの標準感度データのデータ点には含まれない場合であっても、標準感度曲線の補正が可能である。また、例えば、デフォルトの標準感度データとして、代表的な装置で実測したデータ点の代わりに、当該データ点を多項式近似した標準感度曲線のみを含む装置においても、標準感度曲線の補正が可能である。 With this configuration, it is possible to correct the standard sensitivity curve even if the characteristic X-rays actually measured on the user's device are not included in the data points of the default standard sensitivity data. Furthermore, it is also possible to correct the standard sensitivity curve even for devices that, instead of the data points actually measured on a representative device, include only a standard sensitivity curve that is a polynomial approximation of those data points as the default standard sensitivity data.
[態様]
上述した複数の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。
[Aspects]
It will be appreciated by those skilled in the art that the exemplary embodiments described above are examples of the following aspects.
(第1項)一態様に係る補正方法は、波長分散型X線分光器を用いる分析装置の補正方法である。分析装置は、標準試料から発生した特性X線の波長と強度との関係を含む標準感度データを記憶している。補正方法は、標準試料において、2以上の異なる特性X線について、波長と強度とを実測した結果である実測データを取得するステップと、実測データ中の所定の波長に対する強度と、標準感度データ中の対応する波長に対する強度との比である強度比を算出し、強度比に基づいて標準感度データを補正するステップを含む。 (Section 1) One aspect of the correction method is a correction method for an analytical device that uses a wavelength-dispersive X-ray spectrometer. The analytical device stores standard sensitivity data including the relationship between the wavelength and intensity of characteristic X-rays generated from a standard sample. The correction method includes the steps of acquiring measured data that is the result of measuring the wavelength and intensity of two or more different characteristic X-rays in the standard sample, calculating an intensity ratio that is the ratio between the intensity for a specified wavelength in the measured data and the intensity for the corresponding wavelength in the standard sensitivity data, and correcting the standard sensitivity data based on the intensity ratio.
第1項に記載の補正方法によれば、分析装置で標準試料を実測した実測データに基づいて、標準感度データを補正できる。よって、分析装置の感度の個体差を反映した、標準感度データを得ることができる。よって、分析装置における、標準感度データを用いた測定の正確性を向上できる。 The correction method described in paragraph 1 allows standard sensitivity data to be corrected based on actual measurement data obtained by measuring a standard sample using an analytical device. This makes it possible to obtain standard sensitivity data that reflects individual differences in the sensitivity of analytical devices. This improves the accuracy of measurements using standard sensitivity data on analytical devices.
(第2項)第1項に記載の補正方法において、補正するステップは、強度比を基に補正係数を設定するステップと、補正係数と補正前の標準感度データとの積を、補正後の標準感度データとして記憶するステップとを含む。 (Clause 2) In the correction method described in paragraph 1, the correction step includes a step of setting a correction coefficient based on the intensity ratio, and a step of storing the product of the correction coefficient and the standard sensitivity data before correction as the standard sensitivity data after correction.
第2項に記載の補正方法によれば、強度比、すなわち装置による感度の比を反映した補正係数を、標準感度データに反映できる。よって、装置による感度比を反映した、標準感度データを得ることができる。よって、分析装置における、標準感度データを用いた測定の正確性を向上できる。 The correction method described in paragraph 2 allows a correction coefficient that reflects the intensity ratio, i.e., the ratio of sensitivity between devices, to be reflected in the standard sensitivity data. This makes it possible to obtain standard sensitivity data that reflects the sensitivity ratio between devices. This improves the accuracy of measurements using standard sensitivity data on analytical devices.
(第3項)第2項に記載の補正方法において、設定するステップは、実測データにおける、波長に対する強度比を多項式近似するステップと、多項式近似した値を、補正係数として設定するステップとを含む。 (Section 3) In the correction method described in Section 2, the setting step includes a step of polynomial approximating the intensity ratio to wavelength in the actual measurement data, and a step of setting the polynomial-approximated value as a correction coefficient.
第3項に記載の補正方法によれば、対応する実測データが取得されていない波長についても、補正係数を設定できる。また、特に多項式近似により、対応する実測データが取得されていない波長について補正係数を設定すると、実測データに外れ値が含まれていた場合でも、補正係数線をなめらかな曲線として設定できる。よって、多項式近似に基づく補正係数線を用いて標準感度データを補正すると、例えば強度比を直線的に補完した補正係数線を用いて標準感度データを補正した場合に比べ、測定誤差が生じる可能性が低減される。 The correction method described in paragraph 3 allows correction coefficients to be set even for wavelengths for which no corresponding measured data has been obtained. Furthermore, when correction coefficients are set for wavelengths for which no corresponding measured data has been obtained using polynomial approximation, the correction coefficient line can be set as a smooth curve even if the measured data contains outliers. Therefore, correcting standard sensitivity data using a correction coefficient line based on polynomial approximation reduces the possibility of measurement errors compared to, for example, correcting standard sensitivity data using a correction coefficient line that linearly interpolates the intensity ratio.
(第4項)第3項に記載の補正方法において、取得するステップは、4以上の異なる特性X線について、波長と強度とを実測した結果である実測データを取得するステップを含み、多項式近似するステップは、波長に対する強度比を3次式に近似するステップを含む。 (4) In the correction method described in paragraph 3, the acquiring step includes a step of acquiring measured data that is the result of actually measuring the wavelength and intensity for four or more different characteristic X-rays, and the polynomial approximation step includes a step of approximating the intensity ratio to wavelength to a cubic equation.
発明者らは、強度比の多項式近似において、三次曲線が最もよく実測データにフィッティングすることを見いだした。よって、第4項に記載の補正方法によれば、実測データに最もよくフィッティングする補正係数線が得られる。すなわち、分析装置の感度を適切に反映した補正係数が設定できる。このような補正係数を用いて、標準感度データを補正することで、標準感度データを用いた測定の正確性を向上できる。The inventors discovered that in polynomial approximations of intensity ratios, a cubic curve best fits the measured data. Therefore, the correction method described in paragraph 4 can obtain a correction coefficient line that best fits the measured data. In other words, it is possible to set a correction coefficient that appropriately reflects the sensitivity of the analytical device. By using such a correction coefficient to correct the standard sensitivity data, the accuracy of measurements using the standard sensitivity data can be improved.
(第5項)第2~4項のいずれか1項に記載の補正方法において、補正するステップは、補正後の標準感度データを多項式近似した標準感度曲線を設定するステップを含み、標準感度曲線は、分析装置において、測定対象となる試料から発生する特性X線の強度に基づいて試料に含まれる元素の濃度を算出するために、用いられる。 (Item 5) In the correction method described in any one of items 2 to 4, the correction step includes a step of setting a standard sensitivity curve by polynomial approximation of the corrected standard sensitivity data, and the standard sensitivity curve is used in an analytical device to calculate the concentration of elements contained in the sample based on the intensity of characteristic X-rays emitted from the sample to be measured.
第5項に記載の補正方法によれば、標準感度データのデータ点がない波長に対する強度も補完される。よって、ユーザが試料を測定した際に、対応する標準感度データのデータ点がない波長の特性X線が検出された場合も、標準感度曲線を用いて、対応する元素の濃度が算出できる。 According to the correction method described in Section 5, intensities for wavelengths for which there are no data points in the standard sensitivity data are also interpolated. Therefore, even if a user measures a sample and detects characteristic X-rays at a wavelength for which there are no corresponding data points in the standard sensitivity data, the concentration of the corresponding element can be calculated using the standard sensitivity curve.
(第6項)他の態様に係る分析装置は、波長分散型X線分光器を用いる分析装置であって、標準感度データおよび実測データを記憶するメモリと、第1~5項のいずれか1項に記載の補正方法を実行するプロセッサとを備える。 (Clause 6) Another aspect of the analytical device is an analytical device that uses a wavelength dispersive X-ray spectrometer and is equipped with a memory that stores standard sensitivity data and actual measurement data, and a processor that executes the correction method described in any one of clauses 1 to 5.
(第7項)さらに他の態様に係るプログラムは、第1~6項のいずれか1項に記載の補正方法をコンピュータに実行させる。 (Section 7) A program relating to yet another aspect causes a computer to execute the correction method described in any one of Sections 1 to 6.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。The embodiments disclosed herein should be considered in all respects to be illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims, not by the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
1 コンピュータ、5 照射部、6 WDS、10 プロセッサ、11 メモリ、13 I/Oインターフェイス、15 通信インターフェイス、16 ディスプレイ、17 入力部、50 試料ステージ駆動部、51 偏向コイル制御部、52 電子銃、53 偏向コイル、54 対物レンズ、55 二次電子検出部、56 反射電子検出部、57 試料ステージ、61 分光結晶、62 検出器、63 スリット、100 分析装置、B1,B2,B3 ボタン、E 電子線。 1 Computer, 5 Irradiation unit, 6 WDS, 10 Processor, 11 Memory, 13 I/O interface, 15 Communication interface, 16 Display, 17 Input unit, 50 Sample stage drive unit, 51 Deflection coil control unit, 52 Electron gun, 53 Deflection coil, 54 Objective lens, 55 Secondary electron detection unit, 56 Backscattered electron detection unit, 57 Sample stage, 61 Analyzing crystal, 62 Detector, 63 Slit, 100 Analysis device, B1, B2, B3 Buttons, E Electron beam.
Claims (8)
前記分析装置は、標準試料から発生した特性X線の波長と強度との関係を含む標準感度データを記憶しており、
前記補正方法は、
前記標準試料において、2以上の異なる特性X線についてそれぞれ波長と強度とを実測した2以上のデータ点を含む実測データを取得するステップと、
前記2以上のデータ点のそれぞれの強度と、前記2以上のデータ点のそれぞれの波長に対応する前記標準感度データ中のそれぞれの強度と、の比である2以上の強度比を算出するステップと、
前記2以上のデータ点のそれぞれの波長と前記2以上の強度比とに基づいて、波長と強度比との関係を示す補正係数線を設定するステップと、
前記補正係数線を用いて前記標準感度データを補正するステップを含む、補正方法。 A method for correcting an analytical instrument using a wavelength dispersive X-ray spectrometer, comprising:
the analytical device stores standard sensitivity data including a relationship between wavelength and intensity of characteristic X-rays generated from a standard sample;
The correction method includes:
acquiring actual measurement data including two or more data points obtained by actually measuring wavelengths and intensities of two or more different characteristic X-rays in the standard sample;
calculating two or more intensity ratios that are ratios between the intensities of the two or more data points and the intensities in the standard sensitivity data corresponding to the wavelengths of the two or more data points ;
setting a correction coefficient line indicating the relationship between wavelength and intensity ratio based on the wavelengths of the two or more data points and the two or more intensity ratios;
A correction method comprising the step of correcting the standard sensitivity data using the correction coefficient line .
波長ごとに、前記補正係数線の強度比と補正前の前記標準感度データの強度との積を、補正後の前記標準感度データの強度として算出し、記憶するステップを含む、請求項1に記載の補正方法。 The correcting step includes:
2. The correction method according to claim 1, further comprising the step of calculating and storing, for each wavelength, the product of the intensity ratio of the correction coefficient line and the intensity of the standard sensitivity data before correction as the intensity of the standard sensitivity data after correction .
前記2以上のデータ点の間の波長と強度比とを補完する補正係数線を設定するステップを含む、請求項1または2に記載の補正方法。The correction method according to claim 1 or 2, further comprising the step of setting a correction coefficient line that interpolates the wavelength and intensity ratio between the two or more data points.
前記2以上のデータ点における、波長に対する強度比を多項式近似するステップと、
前記多項式近似した値を、前記補正係数線として設定するステップとを含む、請求項1または2に記載の補正方法。 The setting step includes:
fitting a polynomial to the ratio of intensity to wavelength at the two or more data points ;
3. The correction method according to claim 1 , further comprising the step of setting the polynomial-approximated value as the correction coefficient line .
前記多項式近似するステップは、前記4以上のデータ点の強度比を3次式に近似するステップを含む、請求項4に記載の補正方法。 the acquiring step includes acquiring measured data including four or more data points obtained by actually measuring wavelengths and intensities for four or more different characteristic X-rays;
The correction method according to claim 4 , wherein the step of polynomial approximation includes a step of approximating the intensity ratio of the four or more data points to a cubic equation.
前記標準感度曲線は、前記分析装置において、測定対象となる試料から発生する特性X線の強度に基づいて前記試料に含まれる元素の濃度を算出するために、用いられる、請求項2に記載の補正方法。 the correcting step includes a step of setting a standard sensitivity curve by polynomial approximating the corrected standard sensitivity data,
3. The correction method according to claim 2 , wherein the standard sensitivity curve is used in the analytical device to calculate the concentration of an element contained in a sample to be measured based on the intensity of characteristic X-rays emitted from the sample.
前記標準感度データおよび前記実測データを記憶するメモリと、
請求項1または2に記載の補正方法を実行するプロセッサとを備える、分析装置。 An analytical device using a wavelength dispersive X-ray spectrometer,
a memory for storing the standard sensitivity data and the actual measurement data;
An analysis device comprising: a processor that executes the correction method according to claim 1 or 2 .
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