(57)【要約】【課題】  分析試料において指定元素の含有の有無を判定する際に誤判定を防ぎ、信頼性の高い判定結果を容易に得ることを可能とする元素含有判定方法、プログラム、装置およびシステムを提供する。【解決手段】  測定装置１における特定の分析手法により得られた分散スペクトル波形ＳＩのデータから、確定的な結論が出せる場合には、その判断結果を明示するようにしたので、他の手法による検証作業を省略することが可能となる。また、確定的な結論が出せない場合や、指定元素の含有は結論できても濃度が確定できない場合など、問題が残るような場合には、無理に結論を導出するのではなく、どのような問題が生じているのかを示し、他の測定法の利用も推奨するような対処方法を導出することで、測定技術に詳しくない測定者であっても、誤った判断をせずに、適切な対応を選択することが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の分析手法により得られた分散スペクトル波形から、分析試料における指定元素の含有の有無を判定する元素含有判定方法であって、
所定の分散範囲において前記指定元素の所定のピークについてピーク強度を算出すると共に、前記所定の分散範囲において前記所定のピークについての所望のピーク波形の有無を検索し、この検索結果に基づいて、前記所定の分散範囲における前記所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無を判断する
ことを特徴とする元素含有判定方法。
【請求項２】
前記検索結果から前記ピーク強度算出結果の信頼性が無いと判断した場合、前記検索結果に基づく対処方法を導く
ことを特徴とする請求項１に記載の元素含有判定方法。
【請求項３】
前記特定の分析手法を、Ｘ線分析手法によるものとする
ことを特徴とする請求項１に記載の元素含有判定方法。
【請求項４】
前記所望のピーク波形の有無の検索を、前記所定の分散範囲における端部および中央部のチャンネルにおける信号強度を比較することにより行う
ことを特徴とする請求項１に記載の元素含有判定方法。
【請求項５】
前記所望のピーク波形の有無の検索を、前記所定の分散範囲においてスペクトル波形の微分値を算出することにより行う
ことを特徴とする請求項１に記載の元素含有判定方法。
【請求項６】
前記所望のピーク波形の有無の検索を、前記所定の分散範囲においてスペクトル波形の曲率を算出することにより行う
ことを特徴とする請求項１に記載の元素含有判定方法。
【請求項７】
所定の複数ピークについてそれぞれ所望のピーク波形の有無を検索し、これらの検索結果からいずれについても妥当なピーク波形があると判断した場合、
前記複数ピークについてのピーク強度からそれぞれのピークについて前記指定元素の濃度を算出し、これら複数の算出濃度と所定の基準濃度とをそれぞれ比較することにより、前記分析試料中に前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の元素含有判定方法。
【請求項８】
前記複数の算出濃度と前記基準濃度とをそれぞれ比較した結果、少なくとも一の算出濃度が前記基準濃度を下回る場合、前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いとはいえないと判断し、この比較結果に基づく対処方法を導く
ことを特徴とする請求項７に記載の元素含有判定方法。
【請求項９】
前記指定元素の濃度の算出を、検量線法により行う
ことを特徴とする請求項７または８に記載の元素含有判定方法。
【請求項１０】
前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断した場合、
前記複数の算出濃度を互いに比較し、これらの算出濃度の比が所定の第１の基準範囲を越えるか否かにより、前記信頼性があると判断したピーク波形に他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する
ことを特徴とする請求項７に記載の元素含有判定方法。
【請求項１１】
前記複数の算出濃度を互いに比較した結果、少なくとも一の算出濃度の比が前記第１の基準範囲を越える場合、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性が高いと判断し、この比較結果に基づく対処方法を導く
ことを特徴とする請求項１０に記載の元素含有判定方法。
【請求項１２】
所定の複数ピークについてそれぞれ所望のピーク波形の有無を検索し、これらの検索結果からいずれについても妥当なピーク波形があると判断した場合、その中の少なくとも一のピークについて算出した前記指定元素の算出濃度が所定の基準濃度を越えるとき、
他の少なくとも一のピークについての実際のピーク強度と、前記算出濃度から推定される推定ピーク強度とが数１の関係を満たすか否かにより、前記分析試料中に前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の元素含有判定方法。
（数１）
（実際のピーク強度）＞（推定ピーク強度）×（基準濃度／算出濃度）
【請求項１３】
前記実際のピーク強度と前記推定強度とが数１の関係を満たさない場合、前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いとはいえないと判断し、この算出結果に基づく対処方法を導く
ことを特徴とする請求項１２に記載の元素含有判定方法。
【請求項１４】
前記指定元素の濃度の算出を、検量線法により行う
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の元素含有判定方法。
【請求項１５】
前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断した場合、
前記他の少なくとも一のピークについての前記実際のピーク強度と前記推定ピーク強度とを比較し、これらのピーク強度の比が所定の第２の基準範囲を越えるか否かにより、前記信頼性があると判断したピーク波形に他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する
ことを特徴とする請求項１２に記載の元素含有判定方法。
【請求項１６】
前記他の少なくとも一のピークについて前記実際のピーク強度と前記推定ピーク強度とを比較した結果、少なくとも一のピーク強度の比が前記第２の基準範囲を越える場合、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性が高いと判断し、この比較結果に基づく対処方法を導く
ことを特徴とする請求項１５に記載の元素含有判定方法。
【請求項１７】
前記対処方法を、前記特定の分析手法とは異なる他の分析手法によるものとする
ことを特徴とする請求項２、８、１１、１３または１６に記載の元素含有判定方法。
【請求項１８】
特定の分析手法により得られた分散スペクトル波形から、分析試料における指定元素の含有の有無を判定するプログラムであって、
所定の分散範囲において前記指定元素の所定のピークについてピーク強度を算出すると共に、前記所定の分散範囲において前記所定のピークについての所望のピーク波形の有無を検索するステップと、
この検索結果に基づいて、前記所定の分散範囲における前記所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無を判断するステップと
を含むことを特徴とする元素含有判定プログラム。
【請求項１９】
前記検索結果から前記ピーク強度算出結果の信頼性が無いと判断した場合、判断した内容およびそれに基づく対処方法の少なくとも一方を出力するステップを含む
ことを特徴とする請求項１８に記載の元素含有判定プログラム。
【請求項２０】
前記ピーク強度算出結果の信頼性の有無の判断結果として、信頼性の有無のみを出力するステップを含む
ことを特徴とする請求項１８に記載の元素含有判定プログラム。
【請求項２１】
所定の複数ピークについてそれぞれ所望のピーク波形の有無を検索し、これらの検索結果からいずれについても妥当なピーク波形があると判断した場合、
前記複数ピークについてのピーク強度からそれぞれのピークについて前記指定元素の濃度を算出するステップと、
これら複数の算出濃度と所定の基準濃度とをそれぞれ比較することにより、前記分析試料中に前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断するステップと
を含むことを特徴とする請求項１８に記載の元素含有判定プログラム。
【請求項２２】
所定の複数ピークについてそれぞれ所望のピーク波形の有無を検索し、これらの検索結果からいずれについても妥当なピーク波形があると判断した場合、その中の少なくとも一のピークについて前記指定元素の濃度を算出するステップと、
前記指定元素の算出濃度が所定の基準濃度を越えるとき、他の少なくとも一のピークについての実際のピーク強度と、前記算出濃度から推定される推定ピーク強度とが数２の関係を満たすか否かにより、前記分析試料中に前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断するステップと
を含むことを特徴とする請求項１８に記載の元素含有判定プログラム。
（数２）
（実際のピーク強度）＞（推定ピーク強度）×（基準濃度／算出濃度）
【請求項２３】
前記分析試料中に前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断した場合、判断した内容およびそれに基づく対処方法の少なくとも一方を出力するステップを含む
ことを特徴とする請求項２１または２２に記載の元素含有判定プログラム。
【請求項２４】
前記分析試料中に前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性の判断結果として、蓋然性の有無のみを出力するステップを含む
ことを特徴とする請求項２１または２２に記載の元素含有判定プログラム。
【請求項２５】
前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断した場合、
前記複数の算出濃度を互いに比較し、これらの算出濃度の比が所定の第１の基準範囲を越えるか否かにより、前記信頼性があると判断したピークに他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断するステップを含む
ことを特徴とする請求項２１に記載の元素含有判定プログラム。
【請求項２６】
前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断した場合、
前記他の少なくとも一のピークについての前記実際のピーク強度と前記推定ピーク強度とを比較し、これらのピーク強度の比が所定の第２の基準範囲を越えるか否かにより、前記信頼性があると判断したピークに他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断するステップを含む
ことを特徴とする請求項２２に記載の元素含有判定プログラム。
【請求項２７】
前記他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断した場合、判断した内容およびそれに基づく対処方法の少なくとも一方を出力するステップを含む
ことを特徴とする請求項２５または２６に記載の元素含有判定プログラム。
【請求項２８】
前記他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性の判断結果として、蓋然性の有無のみを出力するステップを含む
ことを特徴とする請求項２５または２６に記載の元素含有判定プログラム。
【請求項２９】
特定の分析手法により分散スペクトル波形を得る測定装置から前記分散スペクトル波形を受けて分析試料における指定元素の含有の有無を判定する元素含有判定装置であって、
前記分析試料における分散スペクトル波形を入力する入力手段と、
所定の分散範囲において前記指定元素の所定のピークについてピーク強度を算出すると共に、前記所定の分散範囲において前記所定のピークについての所望のピーク波形の有無を検索する検索手段と、
前記検索手段により検索された検索結果に基づいて、前記所定の分散範囲における前記所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段により判断された内容を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする元素含有判定装置。
【請求項３０】
前記判断手段により前記ピーク強度算出結果の信頼性が無いと判断された場合、
前記出力手段は、判断された内容およびそれに基づく対処方法の少なくとも一方を出力する
ことを特徴とする請求項２９に記載の元素含有判定装置。
【請求項３１】
前記特定の分析手法を、Ｘ線分析手法によるものとする
ことを特徴とする請求項２９に記載の元素含有判定装置。
【請求項３２】
ピーク強度から前記指定元素の濃度を算出する算出手段を備え、
前記検索手段により所定の複数ピークについてそれぞれ所望のピーク波形の有無が検索され、前記判断手段によりこれらの検索結果からいずれについても妥当なピーク波形があると判断された場合、
前記算出手段は、前記複数ピークについてのピーク強度からそれぞれのピークについて前記指定元素の濃度を算出し、
前記判断手段は、これら複数の算出濃度と所定の基準濃度とをそれぞれ比較することにより、前記分析試料中に前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する
ことを特徴とする請求項２９に記載の元素含有判定装置。
【請求項３３】
ピーク強度から前記指定元素の濃度を算出する算出手段を備え、
前記検索手段により所定の複数ピークについてそれぞれ所望のピーク波形の有無が検索され、前記判断手段によりこれらの検索結果からいずれについても妥当なピーク波形があると判断された場合、
前記算出手段は、妥当であると判断されたピークのうち、少なくとも一のピークについて前記指定元素の濃度を算出し、
前記判断手段は、前記指定元素の算出濃度が所定の基準濃度を越えるとき、他の少なくとも一のピークについての実際のピーク強度と、前記算出濃度から推定される推定ピーク強度とが数３の関係を満たすか否かにより、前記分析試料中に前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する
ことを特徴とする請求項２９に記載の元素含有判定装置。
（数３）
（実際のピーク強度）＞（推定ピーク強度）×（基準濃度／算出濃度）
【請求項３４】
前記判断手段により、前記分析試料中に前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性が判断された場合、
前記出力手段は、判断された内容およびそれに基づく対処方法の少なくとも一方を出力する
ことを特徴とする請求項３２または３３に記載の元素含有判定装置。
【請求項３５】
前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断された場合、
前記判断手段は、前記複数の算出濃度を互いに比較し、これらの算出濃度の比が所定の第１の基準範囲を越えるか否かにより、前記信頼性があると判断したピークに他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する
ことを特徴とする請求項３２に記載の元素含有判定装置。
【請求項３６】
前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断された場合、
前記判断手段は、前記他の少なくとも一のピークについての前記実際のピーク強度と前記推定ピーク強度とを比較し、これらのピーク強度の比が所定の第２の基準範囲を越えるか否かにより、前記信頼性があると判断したピークに他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する
ことを特徴とする請求項３３に記載の元素含有判定装置。
【請求項３７】
前記判断手段により、前記他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性が判断された場合、
前記出力手段は、判断された内容およびそれに基づく対処方法の少なくとも一方を出力する
ことを特徴とする請求項３５または３６に記載の元素含有判定装置。
【請求項３８】
分析試料における指定元素の含有の有無を判定する元素含有判定装置であって、
前記分析試料における分散スペクトル波形を測定する測定手段と、
所定の分散範囲において前記指定元素の所定のピークについてピーク強度を算出すると共に、前記所定の分散範囲において前記所定のピークについての所望のピーク波形の有無を検索する検索手段と、
前記検索手段により検索された検索結果に基づいて、前記所定の分散範囲における前記所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段により判断された内容を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする元素含有判定装置。
【請求項３９】
前記判断手段により前記ピーク強度算出結果の信頼性が無いと判断された場合、
前記出力手段は、判断された内容およびそれに基づく対処方法の少なくとも一方を出力する
ことを特徴とする請求項３８に記載の元素含有判定装置。
【請求項４０】
前記測定手段が、Ｘ線分析手法によるものである
ことを特徴とする請求項３８に記載の元素含有判定装置。
【請求項４１】
ピーク強度から前記指定元素の濃度を算出する算出手段を備え、
前記検索手段により所定の複数ピークについてそれぞれ所望のピーク波形の有無が検索され、前記判断手段によりこれらの検索結果からいずれについても妥当なピーク波形があると判断された場合、
前記算出手段は、前記複数ピークについてのピーク強度からそれぞれのピークについて前記指定元素の濃度を算出し、
前記判断手段は、これら複数の算出濃度と所定の基準濃度とをそれぞれ比較することにより、前記分析試料中に前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する
ことを特徴とする請求項３８に記載の元素含有判定装置。
【請求項４２】
ピーク強度から前記指定元素の濃度を算出する算出手段を備え、
前記検索手段により所定の複数ピークについてそれぞれ所望のピーク波形の有無が検索され、前記判断手段によりこれらの検索結果からいずれについても妥当なピーク波形があると判断された場合、
前記算出手段は、妥当であると判断されたピークのうち、少なくとも一のピークについて前記指定元素の濃度を算出し、
前記判断手段は、前記指定元素の算出濃度が所定の基準濃度を越えるとき、他の少なくとも一のピークについての実際のピーク強度と、前記算出濃度から推定される推定ピーク強度とが数４の関係を満たすか否かにより、前記分析試料中に前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する
ことを特徴とする請求項３８に記載の元素含有判定装置。
（数４）
（実際のピーク強度）＞（推定ピーク強度）×（基準濃度／算出濃度）
【請求項４３】
前記判断手段により、前記分析試料中に前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性が判断された場合、
前記出力手段は、判断された内容およびそれに基づく対処方法の少なくとも一方を出力する
ことを特徴とする請求項４１または４２に記載の元素含有判定装置。
【請求項４４】
前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断された場合、
前記判断手段は、前記複数の算出濃度を互いに比較し、これらの算出濃度の比が所定の第１の基準範囲を越えるか否かにより、前記信頼性があると判断したピークに他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する
ことを特徴とする請求項４１に記載の元素含有判定装置。
【請求項４５】
前記指定元素が前記基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断された場合、
前記判断手段は、前記他の少なくとも一のピークについての前記実際のピーク強度と前記推定ピーク強度とを比較し、これらのピーク強度の比が所定の第２の基準範囲を越えるか否かにより、前記信頼性があると判断したピークに他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する
ことを特徴とする請求項４２に記載の元素含有判定装置。
【請求項４６】
前記判断手段により、前記他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性が判断された場合、
前記出力手段は、判断された内容およびそれに基づく対処方法の少なくとも一方を出力する
ことを特徴とする請求項４４または４５に記載の元素含有判定装置。
【請求項４７】
測定装置と元素含有判定装置とから構成され、分析試料における指定元素の含有の有無を判定する元素含有判定システムであって、
前記測定装置は、
前記分析試料における分散スペクトル波形を測定する測定手段
を備え、
前記元素含有判定装置は、
前記測定装置における前記測定手段により測定された前記分析試料における分散スペクトル波形を入力する入力手段と、
所定の分散範囲において前記指定元素の所定のピークについてピーク強度を算出すると共に、前記所定の分散範囲において前記所定のピークについての所望のピーク波形の有無を検索する検索手段と、
前記検索手段により検索された検索結果に基づいて、前記所定の分散範囲における前記所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段により判断された内容を出力する出力手段と
を備える
ことを特徴とする元素含有判定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析試料における指定元素の含有の有無を判定するための元素含有判定方法、プログラム、装置およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、産業界において、例えば「環境法制」への対応等のため、部品原材料中の例えば鉛（Ｐｂ）のような特定の有害な重金属元素の含有の有無に関する情報を簡易に得たい、とする要請が高まっている。
【０００３】
このように、ある特定の試料から指定した元素の含有の有無を分析する手法としては、例えば、蛍光Ｘ線分析法や、ＩＣＰ−ＡＥＳ（Inductively Coupled Plasma−Atomic Emission Spectroscopy）などが挙げられる。
【０００４】
ＩＣＰ−ＡＥＳなどの化学分析法は、蛍光Ｘ線分析法と比べると、はるかに高い精度および信頼性を備えた測定結果情報が得られる点で優位である。しかしながら、破壊分析となり試料調製に時間がかかること、測定操作には熟練が必要なこと、その結果高コストとなること等のため、真に必要となる場合以外は、ユーザの立場では利用を控えたいのが実情である。
【０００５】
一方、蛍光Ｘ線分析法は、基本的に非破壊で分析できるため試料調製がほとんど不要である。また、短時間で測定ができ、操作が簡単であるため測定者の熟練度もそれほど必要なく、結果として測定コストを低く抑えることができる。
【０００６】
ここで、この蛍光Ｘ線分析法による市販の蛍光Ｘ線分析装置のうち、定量分析用の装置は一般に、試料中に所定の元素がどの程度含有されているかを示す濃度数値と、この算出濃度にどの程度の信頼性があるかを示す標準偏差との値により、定量結果として出力する機能を備えている。
【０００７】
しかしながら、蛍光Ｘ線分析法は一般に、化学分析法に比べ測定誤差が大きい。また、共存元素の存在により、測定対象元素の一部の蛍光Ｘ線線種に対する感度が低下したり、この線種と同じエネルギーを有する他の異なる元素に由来する信号がこの線種と誤って蛍光Ｘ線分析装置内で処理され、実際には存在しない測定対象元素を相当量検出したかのように数値が出力される「誤検出」が生じることがあるという問題があった。
【０００８】
そこで従来、蛍光Ｘ線分析装置の業界では、主に「蛍光Ｘ線分析法」において、いかに精度を上げるかに注力している。
【０００９】
例えば、特許文献１には、同一のピークに異なる元素のスペクトル線が重畳している場合に、各スペクトル線の強度をより正確に算出する方法が開示されている。
【００１０】
また、特許文献２には、所定条件下で関数フィッティングを行い、スペクトル線を分離する装置が開示されている。
【００１１】
また、特許文献３には、試料中の各元素から発生するスペクトルを関数近似し、総和が測定結果のスペクトルに合致するようにピーク強度を算出する手段を備えた装置が開示されている。
【００１２】
さらに、非特許文献１には、このような「環境法制対応目的」のため、ボタン一つで合否判定を行うことができる蛍光Ｘ線分析システムが開示されている。
【特許文献１】特許第３１４１８０３号公報
【特許文献２】特許第２７１３１２０号公報
【特許文献３】特許第３４８８９１８号公報
【非特許文献１】「エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析システムＪＳＸ−３２０２ＥＶ」、［online］、日本電子株式会社、［平成１６年６月７日検索］、インターネット＜URL: http://www.jeol.co.jp/products/product/jsx-3202ev/index.htm＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記の特許文献１〜３に開示された技術は、判断が微妙で困難な蛍光Ｘ線スペクトルの情報であっても、そこからいかに正確に各スペクトル線の強度を算出するか、またいかにスペクトル分離を行うか、ということに着目したものであり、いずれもその対象となっている蛍光Ｘ線スペクトルのみから、含有量についての最終的な結論を導くことを前提としているものだといえる。
【００１４】
しかし、そもそも含有判定の現場のニーズから見れば、上記の文献で想定しているような、ピークが重畳していたり、関数フィッティングが必要となるような微妙なスペクトルの解析を行うのは容易ではない。また、他の元素に由来する「誤検出」をある程度は防止できるが、完全に防止するのは困難である。
【００１５】
また、単に含有量の精度や表示の再現性が良いことは特に利点とはならない。なぜならば、もし、基準値を超えて本当にその特定の有害な重金属元素が含有されているのならば、その超えた分量によらず、改善対策をとる必要が出てくるからである。
【００１６】
なお、上記の非特許文献１に開示された蛍光Ｘ線分析システムのように、一部の蛍光Ｘ線分析装置メーカーからは、現時点でも「環境法制対応目的」のため、「ボタン一つで合否判定が行える」といった特徴を有する装置も出現している。
【００１７】
しかしながら、これらの合否判定は、従来法による定量算出結果が基準値を超えているかどうかにより合否情報を出力するという程度のものであり、依然として他の元素に由来する「誤検出」の場合は、正確に判定することができないという問題が残っている。
【００１８】
このように、従来の技術では、分析試料において指定元素の含有の有無を判定する際に、誤判定を防ぎ、信頼性の高い判定結果を容易に得ることが困難であった。
【００１９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、分析試料において指定元素の含有の有無を判定する際に誤判定を防ぎ、信頼性の高い判定結果を容易に得ることを可能とする元素含有判定方法、プログラム、装置およびシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の元素含有判定方法は、所定の分散範囲において指定元素の所定のピークについてピーク強度を算出すると共に、所定の分散範囲において所定のピークについての所望のピーク波形の有無を検索し、この検索結果に基づいて、所定の分散範囲における所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無を判断するものである。ここで、検索結果からピーク強度算出結果の信頼性が無いと判断した場合、検索結果に基づく対処方法を導くようにするのが好ましい。
【００２１】
本発明の元素含有判定プログラムは、所定の分散範囲において指定元素の所定のピークについてピーク強度を算出すると共に、所定の分散範囲において所定のピークについての所望のピーク波形の有無を検索するステップと、この検索結果に基づいて、所定の分散範囲における所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無を判断するステップとを含むものである。ここで、検索結果からピーク強度算出結果の信頼性が無いと判断した場合、判断した内容およびそれに基づく対処方法の少なくとも一方を出力するステップを含むようにするのが好ましい。
【００２２】
本発明の第１の元素含有判定装置は、分析試料における分散スペクトル波形を入力する入力手段と、所定の分散範囲において指定元素の所定のピークについてピーク強度を算出すると共に、所定の分散範囲において所定のピークについての所望のピーク波形の有無を検索する検索手段と、検索手段により検索された検索結果に基づいて、所定の分散範囲における所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無を判断する判断手段と、判断手段により判断された内容を出力する出力手段とを備えるものである。ここで、上記判断手段によりピーク強度算出結果の信頼性が無いと判断された場合、上記出力手段は、判断された内容およびそれに基づく対処方法の少なくとも一方を出力するようにするのが好ましい。
【００２３】
本発明の第２の元素含有判定装置は、分析試料における分散スペクトルを測定する測定手段と、所定の分散範囲において指定元素の所定のピークについてピーク強度を算出すると共に、所定の分散範囲において所定のピークについての所望のピーク波形の有無を検索する検索手段と、検索手段により検索された検索結果に基づいて、所定の分散範囲における所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無を判断する判断手段と、判断手段により判断された内容を出力する出力手段とを備えるものである。ここで、上記判断手段によりピーク強度算出結果の信頼性が無いと判断された場合、上記出力手段は、判断された内容およびそれに基づく対処方法の少なくとも一方を出力するようにするのが好ましい。
【００２４】
本発明の元素含有判定システムは、測定装置が、分析試料における分散スペクトル波形を測定する測定手段を備え、元素含有判定装置が、測定装置における測定手段により測定された分析試料における分散スペクトル波形を入力する入力手段と、所定の分散範囲において指定元素の所定のピークについてピーク強度を算出すると共に、所定の分散範囲において所定のピークについての所望のピーク波形の有無を検索する検索手段と、検索手段により検索された検索結果に基づいて、所定の分散範囲における所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無を判断する判断手段と、判断手段により判断された内容を出力する出力手段とを備えるものである。
【００２５】
本発明の元素含有判定方法、プログラム、装置またはシステムでは、所定の分散範囲における指定元素の所定のピークについて、ピーク強度が算出されると共に、所望のピーク波形の有無が検索される。また、この検索結果に基づいて、この所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無が判断される。これにより、指定元素の含有の有無を判定する際に用いるピーク強度算出結果の信頼性が、前もって判断される。ここで、この検索結果からピーク強度算出結果の信頼性が無いと判断したときには、検索結果に基づく対処方法を導くようにすることもでき、その場合、具体的な対処方法を知らせることが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の元素含有判定方法、プログラム、装置またはシステムによれば、所定の分散範囲における指定元素の所定のピークについて、ピーク強度を算出すると共に所望のピーク波形の有無を検索し、この検索結果に基づいて、所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無を判断するようにしたので、分析試料において指定元素の含有の有無を判定する際に、誤判定を防ぎ、信頼性の高い判定結果を容易に得ることが可能となる。特に、この検索結果からピーク強度算出結果の信頼性が無いと判断したときに、検索結果に基づく対処方法を導くようにした場合には、ユーザは具体的な対処方法を認識することができ、容易にその対策をとることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る元素含有判定システムの全体構成の一例を表すものである。この元素含有判定システムは、分析試料から分散スペクトル波形のデータを得る測定装置１と、この測定装置１により得られた分散スペクトル波形のデータから、分析試料における指定元素（例えば、鉛（Ｐｂ）など）の含有の有無を判定する元素含有判定装置２とから構成されている。
【００２９】
測定装置１は、Ｘ線管１１と、フィルタ１２と、試料ホルダ１３と、分析試料１４と、検出器（ＳＳＤ；Solid State Detectors）１５と、液体窒素デュワー１６と、プリアンプ１７と、スペクトロスコピーアンプ（増幅器）１８と、マルチチャンネルアナライザ（ＭＣＡ；Multi Channel Analyzer）１９とを有する。一方、元素含有判定装置２は、コンピュータ（ＰＣ；Personal Computer）２０と、出力部２１とを有する。
【００３０】
Ｘ線管１１は、例えば、電子線を高電圧で加速して対陰極に衝突させることにより、分析試料１４に照射する照射Ｘ線Ｘ１を発生させる。また、フィルタ１２は、Ｘ線管１１により発生した照射Ｘ線Ｘ１を、所定の波長範囲のみの分布に調整する。
【００３１】
試料ホルダ１３は、分析試料１４の位置を固定するものである。また、分析試料１４は、この元素含有判定システムによって、指定元素の含有の有無を判定するための試料である。この分析試料１４に、フィルタ１２を通した照射Ｘ線Ｘ１を照射することにより、含有する元素に応じた蛍光Ｘ線Ｘ２が出射するようになっている。
【００３２】
検出器１５は、分析試料１４から出射した蛍光Ｘ線Ｘ２を検出するものであり、その際に液体窒素デュワー１６により冷却されるようになっている。また、検出器１５により検出された蛍光Ｘ線Ｘ２の信号は、プリアンプ１７およびスペクトロスコピーアンプ１８により増幅される。そして、これらの蛍光Ｘ線Ｘ２の信号は、マルチチャンネルアナライザ１９により分散スペクトル波形ＳＩとして集約され、そのデータは元素含有判定装置２へ出力されるようになっている。
【００３３】
コンピュータ２０は、上記のようにして測定装置１により得られた分散スペクトル波形ＳＩのデータから、分析試料１４における指定元素の含有の有無を判定する機能を有する。つまり、このコンピュータ２０は、元素含有判定装置２における中核的な役割を果たす部分であり、本発明に係る元素含有判定プログラムを内蔵している。また、このようにして判定された結果および分散スペクトルの波形ＳＩは、図に示したように例えばディスプレイ２１Ａや記憶媒体２１Ｂなどからなる出力部２１へ出力され、ユーザはその結果を認識することができるようになっている。
【００３４】
なお、測定装置１および元素含有判定装置２が有する構成要素は、図１に示したものに限られず、これらに代えて（またはこれらに加えて）、他の構成要素を含んでいてもよい。
【００３５】
図２は、図１における元素含有判定装置２の概略構成を機能ブロック図で表すものである。
【００３６】
元素分析含有判定装置２は機能ブロックとして、入力部２０１、検索部２０２、算出部２０３、判断部２０４および上記の出力部２１を備える。ここで、入力部２０１、検索部２０２、算出部２０３および判断部２０４は、上記のコンピュータ２０がその機能を担うようになっている。
【００３７】
入力部２０１は、測定装置１から分散スペクトル波形ＳＩを入力する。また、入力部２０１は後述するように、入力したこの分散スペクトル波形ＳＩに対して所定のスムージング処理およびバックグラウンド減算処理を行い、ピーク強度計算用スペクトルを導出する。このようにして導出されたピーク強度計算用スペクトルは、検索部２０２および出力部２１へ出力されるようになっている。
【００３８】
検索部２０２は、入力部２０１から入力されたピーク強度計算用スペクトルに基づいて、あらかじめ設定しておいた所定の分散範囲（例えば、所定のエネルギー範囲）において、含有の有無の判定を行いたい指定元素の所定のピーク（例えば蛍光Ｘ線分光手法の場合、所定の蛍光Ｘ線の線種など）についてのピーク強度をそれぞれ算出すると共に、この所定のピークについて所望のピーク波形の有無を検索する。このようにして算出された所定のピークについてのピーク強度は算出部２０３へ出力され、所望のピーク波形の検索結果は判断部２０４へ出力されるようになっている。
【００３９】
算出部２０３は、検索部２０２から入力された所定のピークについてのピーク強度からそれぞれ、分析試料１４に含有する指定元素の濃度を算出する。濃度の算出は、例えば検量線法により行う。このようにして各所定のピークから算出された指定元素の濃度は、判断部２０４へ出力されるようになっている。
【００４０】
判断部２０４は、分析試料における指定元素の含有の有無を判定する上で、以下の３点の判断を行い、それらの判断結果に基づく対処方法を導く機能を有する。これらの対処方法は出力部２１へ出力され、前述のようにユーザが認識することができるようになっている。なお、これらの判断を行う処理の詳細は後述する。
（Ａ）検索部２０２から入力された所望のピーク波形の検索結果により、所定のピークについてのピーク強度計算結果の信頼性を判断する
（Ｂ）算出部２０３から入力された指定元素の濃度の算出結果により、分析試料１４において、指定元素が所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する
（Ｃ）（Ｂ）により指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断した場合に、さらにこの所定のピークにおいて、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する
【００４１】
なお、元素含有判定装置２が備える機能ブロックは、図２に示したものに限らず、他の機能ブロックを備えるように構成してもよい。
【００４２】
次に、以上のような構成の元素含有判定システムの動作を説明する。
【００４３】
図３は、本実施の形態に係る元素含有判定方法の全体処理を表すものである。この図を参照して、まず元素含有判定方法の全体処理の流れを説明する。
【００４４】
まず、測定装置１が分析試料１４における分散スペクトル波形ＳＩを測定し（ステップＳ１０）、そのデータを元素含有判定装置２の入力部２０１へ出力する。次に入力部２０１が、この分散スペクトル波形ＳＩに対して所定のスムージング処理およびバックグラウンド減算処理を行い、ピーク強度計算用スペクトルを導出し（ステップＳ１１）、そのスペクトルを検索部２０２および出力部２１へ出力する。
【００４５】
次に検索部２０２が、このピーク強度計算用スペクトルに基づいて、所定の分散範囲において指定元素の所定のピークについてのピーク強度をそれぞれ算出すると共に、所望のピーク波形の有無を検索する。そして判断部２０４が、検索部２０２から入力された所望のピーク波形の検索結果から、所定のピークについてのピーク強度計算結果の信頼性を判断し（ステップＳ１２）、判断結果に基づく対処方法を出力部２１へ出力する。
【００４６】
次に算出部２０３が、検索部２０２から入力された所定のピークについてのピーク強度からそれぞれ、分析試料１４に含有する指定元素の濃度を算出し（ステップＳ２０）、算出した指定元素の濃度を判断部２０４へ出力する。
【００４７】
次に判断部２０４がまず、この指定元素の濃度の算出結果により、分析試料１４において指定元素が所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する（ステップＳ２１）。そして判断部２０４はさらに、指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断した場合、この所定のピークにおいて他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する（ステップＳ２２）。なお、これらの判断結果に基づく対処方法は、やはり出力部２１へ出力される。以上のようにして、元素含有判定方法の全体処理が終了となる。
【００４８】
次に、個々の処理の詳細を説明する。
【００４９】
まず図４は、図３においてピーク強度算出用スペクトルの導出を行う処理の詳細を表すものである。この図を参照して、ピーク強度算出用スペクトルの導出を行う処理の詳細を説明する。
【００５０】
まず上記のように、入力部２０１が測定装置１から分散スペクトル波形（生データ）ＳＩを入力する（ステップＳ１１１）。そして入力部２０１は、所定のスムージング処理をするようにユーザにより設定されているか否かを判断する（ステップＳ１１２）。設定されている場合には、この分散スペクトル波形ＳＩに対して所定のスムージング処理を行い（ステップＳ１１３）、設定されていない場合には、この処理をとばして次の処理へ進む。
【００５１】
スムージング計算には、例えばSavitzky−Golay法（A.Savitzky and M.J.E.Golay：Anal. Chem. ３６,（１９６４）１６２７．，Numerical Recipes in Ｃ＋＋ Second Edition （２００２）６５５．）を利用することができる。ただし、スペクトルの質を劣化させずにスムージング処理が可能であれば代用可能であり、必ずしもSavitzky−Golay法に限られるものではない。必要に応じてスムージング処理を行った段階のデータ（スペクトルデータＡとする）は、例えばコンピュータ２０内部の図示しないメモリに内部記録される（ステップＳ１１４）。
【００５２】
次に入力部２０１は、このスペクトルデータＡからバックグラウンドスペクトルの抽出処理を行う（ステップＳ１１５）。バックグラウンドスペクトルは、スペクトル信号の谷をつなぐような、バックグラウンド推定計算にて求めるが、これには例えば、Sonneveld−Visser法（E.J.Sonneveld and J.W.Visser：J.Appl.Cryst.８,（１９７５）１．，The Rigaku Journal Vol.２／No.２／１９８５）を利用することができる。ただし、妥当なバックグラウンドスペクトルが得られる方法であれば代用可能であり、必ずしもSonneveld−Visser法に限られるものではない。スペクトルデータＡから抽出したバックグラウンドスペクトル（バックグラウンドスペクトルＢとする）は、同様に例えばコンピュータ２０内部の図示しないメモリに内部記録される（ステップＳ１１６）。
【００５３】
なお、バックグラウンドスペクトルＢは、スペクトルのうち、信号強度に含めないでキャンセルすべきノイズ相当分にあたる。よって次に、入力部２０１は、スペクトルデータＡから、同じ分散値（例えば、エネルギーなど）に対応するバックグラウンドスペクトルＢをそれぞれ減算し（ステップＳ１１７）、正味の信号に相当するピーク強度計算用スペクトルＣを得る。この減算で得られたピーク強度計算用スペクトルＣは、同様に例えばコンピュータ２０内部の図示しないメモリに内部記録される（ステップＳ１１８）。
【００５４】
そして、入力部２０１はこのピーク強度計算用スペクトルＣを検索部２０２および出力部２１に出力し（ステップＳ１１９）、ピーク強度算出用スペクトルの導出を行う処理が終了する。
【００５５】
次に図５は、図３において所定のピークについてのピーク強度計算結果の信頼性を判断する処理の詳細を表すものである。この図を参照して、ピーク強度計算結果の信頼性を判断する処理の詳細を説明する。
【００５６】
まず、検索部２０２は、入力部２０１からピーク強度計算用スペクトルＣを入力し（ステップＳ１２１）、それを例えばコンピュータ２０内部の図示しないメモリに内部記録する（ステップＳ１２２）。
【００５７】
次に、入力部２０１は、所定のピークについてのピーク強度計算結果の信頼性を判断するに際し、所定のピークについて所望のピーク波形の有無を検索する。つまり、所定の分散範囲において、妥当なピーク波形の有無を検索する。以下、この検索方法の一例として、所定の分散範囲において、分散範囲の中央部と端部とでそのピーク強度を比較する方法を説明する。
【００５８】
まず、検索部２０２は、所定の分散範囲（つまり、所定のピークが存在すると推定される部分）の中央部のチャンネルにおける信号強度を抽出し（ステップＳ１２３）、その強度（強度Ｐとする）を例えばコンピュータ２０内部の図示しないメモリに内部記録する（ステップＳ１２４）。同様にして、検索部２０２は所定の分散範囲の下端部および上端部のチャンネルにおける信号強度を抽出し（ステップＳ１２５，Ｓ１２７）、それらの強度（強度ＬおよびＨとする）を例えばコンピュータ２０内部の図示しないメモリに内部記録する（ステップＳ１２６，Ｓ１２８）。
【００５９】
次に、判断部２０４は、これら強度Ｐ，Ｌ，Ｈを比較することにより、ピーク強度計算結果の信頼性を判断する。具体的には、（Ｐ＞Ｌ）かつ（Ｐ＞Ｈ）であるかどうか（所定の分散範囲に、所望の（上に凸の）ピーク波形があるかどうか）により判断する（ステップＳ１２９）。
【００６０】
上記の条件を満たす場合には、所定の分散範囲に所望のピーク波形が存在し、これにより、この分散範囲における所定のピークのピーク強度計算結果については信頼性があると判断し、ピーク強度計算結果の信頼性を判断する処理は終了する。
【００６１】
一方、上記の条件を満たさない場合には、所定の分散範囲に所望のピーク波形が存在せず、これにより、この分散範囲における所定のピークのピーク強度計算結果については信頼性があるとは言えないと判断し、その旨を導出する（ステップＳ１３０）。そして出力部２１が、このようにピーク強度算出結果に十分な信頼性がない場合に出力すべく予め設定されていた内容を出力し（ステップＳ１３１）、ユーザにその対処方法などを知らせる。この場合、これで元素含有判定方法の全体処理は終了となり、ユーザは出力部２１に出力された対処方法を検討することになる。
【００６２】
なお、ここでは、妥当なピークの有無を検索するに際し、所定の分散範囲において分散範囲の中央部と端部とでそのピーク強度を比較する方法を説明したが、もちろんこれに限られるものではなく、中央部を頂点とするような（上に凸の）妥当なピークがあることを確認できる方法であれば、任意の方法が利用できる。例えば、この分散スペクトルの微分値を算出し、ピークの頂点で微分値がゼロになることを利用したり、この分散範囲における曲率を算出し、曲線が上に凸であるかどうかの情報を利用したりすることも可能である。
【００６３】
図６は、図５の処理による判断結果に基づく出力内容の一例を表すものであり、エネルギー分散蛍光Ｘ線分析法で得られた分散スペクトルデータを示している。具体的には、元素含有判定装置２における出力部２１Ａ（ディスプレイ）の画面上に、分散スペクトル波形２１１、および判断結果に基づく対処方法の内容２１２が出力されている態様を示している。また、分散スペクトル波形２１１は、図に示したように上下２つの波形が出力されており、下方の波形は上方の波形の一部（エネルギーが１０〜１３ｋｅＶの領域）を拡大したものを示している。また、分散スペクトル波形２１１において、前述のスペクトルデータＡ（生データ）を実線で、バックグラウンドスペクトルＢを破線で示しており、実際のピーク強度計算用スペクトルＣは、ＡからＢを減算したものである。なお、この例では、ビスマス（Ｂｉ）を含んだ分析試料において、指定元素を鉛（Ｐｂ）として含有の有無を判定した場合を表している。また、判断結果に基づく出力内容は、この図に示したものには限られず、ユーザの目的と用途に応じて、任意に設定することが可能である。
【００６４】
なお、蛍光Ｘ線分析法で得られた分散スペクトル波形のデータは、エネルギーと、このエネルギーに対応するピーク強度とのデータの組が所定範囲（例えば、０〜４０．９６ｋｅＶ）にわたって、所定間隔（例えば、０．０２ｋｅＶ）で所定組数（例えば、この場合では２０４８チャンネル分）そろったものである。
【００６５】
ここでは、分散スペクトル波形における所定のピークを、ＰｂＬα線（１０．５６ｋｅＶ）およびＰｂＬβ線（１２．６２ｋｅＶ）の２つの蛍光Ｘ線の線種としている。また、これらの所定のピークを中心として、検量線法により指定元素の濃度を算出するための所定の分散範囲を、それぞれ例えば、（１０．３６〜１０．７６ｋｅＶ）および（１２．４２〜１２．８２ｋｅＶ）としている。なお、図６において、これら所定の分散範囲２１３Ａ（ＰｂＬα用）および２１３Ｂ（ＰｂＬβ用）を他の領域と区別し、明示している。
【００６６】
ここで、Ｂｉは原子番号がＰｂと一つ違いであり、蛍光Ｘ線信号もＰｂに近いエネルギー位置に出る。具体的には、ＢｉＬα線（１０．８４ｋｅＶ）、ＢｉＬβ線（１３．０２ｋｅＶ）であるが、０．４ｋｅＶ程度のピーク幅があるため、従来の検量線法では、特にＰｂＬα線についての強度計算（所定の分散範囲が１０．３６〜１０．７６ｋｅＶ）に影響を与えることは避けられない。
【００６７】
実際に、図６に示した分散スペクトル波形２１１を見ると、ＰｂＬα線、ＰｂＬβ線の位置には妥当なピーク波形は視認できないが、ピーク強度計算用スペクトルＣに相当する実線と破線の差分が、ＰｂＬα線の強度計算に使用する所定の分散範囲２１３Ａにおいて相当程度あるために、検量線法によるＰｂの定量結果は５７４２．４３９ｐｐｍというきわめて大きい値になってしまっている。このような場合に、もちろんこの定量値は妥当ではないし、この数字から「分析試料中にＰｂが含有している」という確定的な結論を導けるものではない。
【００６８】
一方、「基準濃度程度のＰｂが含有されていない」という結論も、この分散スペクトル波形からは保証できない。よって、この分散スペクトル波形から導かれるべき結論は、「この分析試料中の当該線種においては、ピーク強度算出結果に十分な信頼性がない」ということであり、こうした場合のＰｂの含有判定は他の測定法によるべきであるが、検量線法により算出された濃度だけを見ていても、こうした結論は導けない。
【００６９】
このような場合であっても、本実施の形態における元素含有判定方法によれば、所定の分散範囲における上端部（１０．７６ｋｅＶ）におけるピーク強度計算用スペクトルＣに相当する実線と破線の差分が、中央部（１０．５６ｋｅＶ）における差分よりも大きいことから、当該線種として妥当なピーク波形が存在しないと判断し、「この分析試料中の当該線種においては、指定元素の濃度を算出するための前提となるピーク強度算出結果に、十分な信頼性がない」旨の結論を導くことができる。
【００７０】
またこれに基づいて、図６で示したように、「他の元素のピーク信号の裾を拾っている可能性が高いです」および「ＩＣＰ−ＡＥＳにより鉛の含有量を確認してください」といったより具体的な対処方法を導き、出力部２１によってユーザに認識させることが可能となる。なお、この出力内容は、論理型（真か偽か）を表すフラグであっても良い。
【００７１】
これにより、例えば上記の場合では、Ｂｉに由来する影響があったとしても、蛍光Ｘ線分析のみから「Ｐｂ含有」という誤った結論を導いてしまうことを防止することができる。
【００７２】
図７は、図３において指定元素の濃度を算出する処理の詳細を表すものである。この図を参照して、指定元素の濃度を算出する処理の詳細を説明する。なお、この処理は、前述の図５のステップＳ１２９において、所定の分散範囲における所定のピークのピーク強度計算結果について信頼性があると判断された場合を前提としている。
【００７３】
まず、算出部２０３は、ピーク強度計算用スペクトルＣを入力し（ステップＳ２０１）、それを例えばコンピュータ２０内部の図示しないメモリに内部記録する（ステップＳ２０２）。次に、算出部２０３は、このピーク強度計算用スペクトルＣの中から指定元素の濃度を算出するのに用いる所定のピークを抽出し、例えば第１のピークおよび第２のピークにより指定元素の濃度を算出し（ステップＳ２０３，Ｓ２０５）、これら（Ｃ１およびＣ２とする）を同様に例えばコンピュータ２０内部の図示しないメモリに内部記録する（ステップＳ２０４，Ｓ２０６）。以上のようにして、指定元素の濃度を算出する処理が終了となる。なお、図７においては、所定のピークが、第１および第２のピークという２つのピークから構成されている例を示しているが、所定のピークの数はこれに限らず、ユーザの目的および用途に応じて、任意に設定することができる。以下の説明でも同様である。
【００７４】
図８は、図３において指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する処理の詳細を表すものである。この図を参照して、指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する処理の詳細を説明する。
【００７５】
まず、判断部２０４は、所定のピークのピーク強度が、いずれも基準濃度を超えているか否かを判断する。つまり、図７の例でいうと、第１のピークにより算出された指定元素の濃度Ｃ１および第２のピークにより算出された指定元素の濃度Ｃ２のいずれもが基準濃度を超えているか否か（（Ｃ１＞基準濃度）かつ（Ｃ２＞基準濃度）であるか？）を判断する（ステップＳ２１１）。
【００７６】
なぜならば、所定の分散範囲にピーク波形を生ずるのは、必ずしも一種類の元素（つまり指定元素）のみとは限らないからである。例えば、図６に示した例で説明すると、Ｐｂの含有判定では、ＰｂＬα線（１０．５６ｋｅＶ）とほぼ同じエネルギーに重なるピーク波形を出す元素もあるので、１つの分散範囲（エネルギー範囲）のみに着目していたのでは、他の異なる元素によるピーク波形が重畳していることにより、誤認する虞がある。
【００７７】
この問題に対して、例えば前述の特許文献３では、一の指定元素から放出される複数の線種に着目し、それらの強度比を理論的に導かれる強度比と一致するものとして、測定スペクトルに合致するよう指定元素の濃度を算出するので、上記のような誤認は避けられる。
【００７８】
しかしながら、同文献で開示されているように、演算にて連立方程式を解いたり、ガウス関数による近似を要したりと、処理が複雑になるという問題が生じる。これは前述のように、蛍光Ｘ線スペクトルのみから、正確な含有量を結論しようとしているからである。また、この場合、算出された指定元素の濃度の数値だけでは、「得られたスペクトルデータから、確定的な結論を明らかに導けた」のか、あるいは「判断が微妙な、解析が困難なスペクトルであった」のか、などの情報を得ることはできない。
【００７９】
そこで本実施の形態における元素含有判定方法では、上記のように複数のピークのピーク強度が、いずれも基準濃度を超えているか否かにより、指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する。
【００８０】
図８の説明に戻り、ステップＳ２１１において上記の条件を満たす場合、判断部２０４が、指定元素が所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断し、その旨を導出する（ステップＳ２１２）。そして出力部２１が、このように指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性が高い場合に出力すべく予め設定された内容を出力し（ステップＳ２１３）、ユーザにその旨を知らせる。これにより、指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する処理が終了となる。
【００８１】
一方、ステップＳ２１１において上記の条件を満たさない場合には、判断部２０４が、指定元素が所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いとはいえないと判断し、その旨を導出する（ステップＳ２１４）。そして出力部２１が、このように指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いとはいえない場合に出力すべく予め設定された内容を出力し（ステップＳ２１５）、ユーザにその対処方法などを知らせる。この場合、これで元素含有判定方法の全体処理は終了となり、ユーザは出力部２１に出力された対処方法を検討することになる。
【００８２】
なお、ステップＳ２１３およびＳ２１５における出力内容は、論理型（真か偽か）を表すフラグであっても良い。
【００８３】
このように、指定元素が含有していない場合において、ある一つの所定のピークが存在する分散範囲のみに着目していたのでは、他の異なる元素によるピーク波形が重畳していることにより、指定元素の濃度を誤って算出してしまう虞がある場合でも、その他の所定のピークから算出される濃度も用いて判断するようにしたので、誤って断定的な結論を導出しないようにすることができる。
【００８４】
また逆に、指定元素が明らかに基準濃度以上含有する場合は、所定のピークが存在する分散範囲では、いずれにおいても基準濃度を超える算出結果が得られるので、「指定元素が、所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性が高い」という正しい結論を導出することができる。
【００８５】
図９は、図３において他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する処理の詳細を表すものである。この図を参照して、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する処理の詳細を説明する。なお、この処理は、前述の図８のステップＳ２１１において、指定元素が、所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断された場合を前提としている。
【００８６】
まず、判断部２０４は、複数の算出濃度を互いに比較し、これらの算出濃度の比が所定の基準範囲を超えるか否かを判断する。つまり、図７の例でいうと、第１のピークにより算出された指定元素の濃度Ｃ１と第２のピークにより算出された指定元素の濃度Ｃ２との比が基準範囲以上であるか否かを判断する（ステップＳ２２１）。
【００８７】
なぜならば、ステップＳ２１１〜Ｓ２１３において、複数の所定のピークについて、算出された指定元素の濃度のいずれもが所定の基準値を超えているので、「指定元素が、所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性が高い」と結論し、この結論自体は妥当ではあるが、そのうちの一部のピークにおいて、他の異なる元素によるピーク波形が重畳していることにより、算出された指定元素の濃度が基準濃度を超えているという蓋然性もあるからである。
【００８８】
例えば、もし、算出濃度の比が所定の基準範囲を超える場合（例えば、ＰｂＬα線から算出した濃度が約６００ｐｐｍで、ＰｂＬβ線から算出した濃度が２５０ｐｐｍとなっている場合）、ＰｂＬα線の位置に、他の異なる元素によるピーク波形が約３５０ｐｐｍ相当分程度の強度で一部重畳している蓋然性が高いと考えられる。
【００８９】
そこで本実施の形態における元素含有判定方法では、このような場合に算出濃度の比が大きいことにより、ユーザに無用な誤解および混乱を生じさせないようにするため、これらの算出濃度の比が所定の基準範囲を超えるか否かを判断する。
【００９０】
図８の説明に戻り、ステップＳ２２１において算出濃度の比が所定の基準範囲を超えない場合、判断部２０４が、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性は低いと判断する。以上で、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する処理が終了となり、元素含有判定方法の全体処理も終了となる。これによりユーザは、「分析試料中に指定元素が含有している蓋然性が高く、かつ他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性は低い」と認識することが可能となる。
【００９１】
一方、ステップＳ２２１において算出濃度の比が所定の基準範囲を超える場合には、判断部２０４が、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性が高いと判断し、その旨を導出する（ステップＳ２２２）。そして出力部２１が、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性が高い場合に出力すべく予め設定された内容を、これまでの出力内容に上書きもしくは並列出力し（ステップＳ２２３）、ユーザにその対処方法などを知らせる。この場合、これで元素含有判定方法の全体処理が終了となり、ユーザは出力部２１に出力された対処方法を検討することになる。
【００９２】
これにより、例えば、「他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性が高いが、指定元素が基準濃度以上含有していることは確実なので、ＩＣＰ−ＡＥＳ等による検証は不要です。」、あるいは「指定元素が基準濃度以上含有していることは確実ですが、正確な濃度を求めるために、ＩＣＰ−ＡＥＳ等による検証を行ってください。」などといった、測定現場のニーズに合わせた具体的な対処方法を導出し、出力することが可能となる。
【００９３】
このように、指定元素の含有の有無について確定的な結論を導け、また、問題となるような他の異なる元素も存在しないため、正確な濃度を求める必要がない場合には、これをもって確定的な判断となすことができ、ＩＣＰ−ＡＥＳなどの他の分析手法による検証を省略することができる。また、出力部２１がその内容を出力することにより、ユーザにその旨を示すことができる。
【００９４】
なお、ステップＳ２２３における出力内容は、論理型（真か偽か）を表すフラグであっても良い。
【００９５】
以上のように、本実施の形態の元素含有判定方法、プログラム、装置およびシステムによれば、所定の分散範囲における指定元素の所定のピークについて、ピーク強度を算出すると共に所望のピーク波形の有無を検索し、この検索結果に基づいて、所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性の有無を判断するようにしたので、分析試料において指定元素の含有の有無を判定する際に、誤判定を防ぎ、信頼性の高い判定結果を容易に得ることが可能となる。また、この検索結果からピーク強度算出結果の信頼性が無いと判断したときに、検索結果に基づく対処方法を導くようにしたので、ユーザは具体的な対処方法を認識することができ、容易にその対策をとることが可能となる。
【００９６】
これにより、例えば、所定の分散範囲（例えば、エネルギー範囲）において分散スペクトル波形とバックグラウンドとの差（ピーク強度計算用スペクトルＣ）の積算値が基準値よりも大きく、指定元素の濃度が真の濃度よりも大きく算出されてしまったとしても、「濃度を算出するのに用いたピーク強度算出結果に、十分な信頼性がない」ことを判断することができる。よって、例えばＢｉが含有されているがＰｂは含有されていないような分析試料において、Ｂｉに由来する影響があったとしても、算出した濃度結果から直ちに「Ｐｂが含有されている」などといった誤判断を防ぐことができる。
【００９７】
また、本実施の形態の元素含有判定方法、プログラム、装置およびシステムによれば、所定の複数ピークについてそれぞれ所望のピーク波形の有無を検索し、これらの検索結果からいずれについても妥当なピーク波形があると判断した場合には、複数ピークについてのピーク強度からそれぞれのピークについて指定元素の濃度を算出し、これら複数の算出濃度と所定の基準濃度とをそれぞれ比較することにより、分析試料中に指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断するようにしたので、ある一つの所定のピークが存在する分散範囲のみに着目したのでは指定元素の濃度を誤って算出してしまう虞がある場合でも、その他の所定のピークから算出される濃度も用いて判断するようにしたので、誤って断定的な結論を導出しないようにすることができる。
【００９８】
また逆に、指定元素が明らかに基準濃度以上含有すると場合は、所定のピークが存在する分散範囲では、いずれにおいても基準濃度を超える算出結果が得られるので、「指定元素が、所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性が高い」という正しい結論を導出することができる。
【００９９】
また、このように構成することで、例えば蛍光Ｘ線分析技術に詳しくない測定者であっても、誤検出の可能性を見落として誤った判断をせずに、信頼性のある判断結果を導出することができる。特に、例えば多数の測定結果をまとめて処理して、結果一覧を作るような場合であっても、単純に算出された濃度をそのまま用いて結論を出すのではなく、指定元素の含有を確定的に導けるのか、あるいは疑義が残るのか、を区別することができるため、確定的な結論が導出できる分析試料については、ＩＣＰ−ＡＥＳ法などの他の分析手法に回す必要がなくなるので、その分コストを削減することが可能となる。一方、確定的な結論を導出することができなかった分析試料については、測定精度が優れる他の分析手法を用いて別途確定的な結論を出すようにすれば、微妙な分散スペクトル波形のデータのみを根拠にして、誤った結論を導出する虞をなくすことが可能となる。
【０１００】
また、本実施の形態の元素含有判定方法、プログラム、装置およびシステムによれば、上記により指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断した場合、複数の算出濃度を互いに比較し、これらの算出濃度の比が所定の基準範囲を越えるか否かにより、信頼性があると判断したピーク波形に他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断するようにしたので、指定元素が基準値以上含有することが明らかであっても、算出した濃度に一部妨害元素の影響を受けている虞がある場合は、その旨を知らせることによりユーザに無用な誤解および混乱を生じさせないようにし、また必要に応じてその対策をとらせることが可能となる。例えば、蛍光Ｘ線分析技術に詳しくない測定者が、「含有する」という事実および算出された濃度の値のみをもって誤った対応をとらないよう、他の分析手法に回すことを要求するようにしてもよい。
【０１０１】
以上、本実施の形態の元素含有判定方法、プログラム、装置およびシステムによれば、特定の分析手法により得られた分散スペクトル波形のデータから確定的な結論が出せる場合には、その判断結果を明示するようにしたので、他の手法による検証作業を省略することが可能となる。また、確定的な結論が出せない場合や、指定元素の含有は結論できても濃度が確定できない場合など、問題が残るような場合には、無理に結論を導出するのではなく、どのような問題が生じているのかを示し、ＩＣＰ−ＡＥＳなど他の測定法の利用も推奨するような対処方法を導出することで、測定技術に詳しくない測定者であっても、誤った判断をせずに、適切な対応を選択することが可能となる。
【０１０２】
［第２の実施の形態］
上記第１の実施の形態における元素含有判定方法では、指定元素から発生する２以上のピークについてそれぞれ濃度を算出し、それらの濃度のいずれもが所定の基準濃度を超える場合に、指定元素が含有する蓋然性が高いと判断した。しかし、この第１の実施の形態における元素含有判定方法では、ユーザは複数のピークについて、それぞれ個別に濃度を算出する作業が必要となる。本実施の形態における元素含有判定方法は、こうした作業の一部を省略してユーザの負担を減らし、一部のピークについてのみ濃度を算出するだけで、第１の実施の形態とほぼ同等の信頼性をもって指定元素が含有する蓋然性を判断することができるようにしたものである。なお、説明の簡潔化を図るため、以下、第１の実施の形態と同様の部位については、同じ符号を付して説明する。また、本実施の形態における元素含有判定システムの全体構成および元素含有判定装置の機能ブロック図は、第１の実施の形態における図１および図２に示したものと同様であるので、その説明を省略する。
【０１０３】
図１０は、本実施の形態に係る元素含有判定方法の全体処理を表すものである。この図を参照して、まず元素含有判定方法の全体処理の流れを説明する。なお、本実施の形態における元素含有判定方法の全体処理の流れは、基本的には第１の実施の形態における図３と同様であるので、一部説明を省略する。
【０１０４】
まず、第１の実施の形態と同様に分散スペクトル波形ＳＩを測定し（ステップＳ１０）、次に、この分散スペクトル波形ＳＩに対して所定のスムージング処理およびバックグラウンド減算処理を行い、ピーク強度計算用スペクトルを導出する（ステップＳ１１）。
【０１０５】
次に、やはり第１の実施の形態と同様に、このピーク強度計算用スペクトルに基づいて、所定の分散範囲において指定元素の所定のピークについてのピーク強度をそれぞれ算出すると共に、所望のピーク波形の有無を検索する。そして所望のピーク波形の検索結果から、所定のピークについてのピーク強度計算結果の信頼性を判断し（ステップＳ１２）、判断結果に基づく対処方法を出力する。
【０１０６】
次に算出部２０３が、検索部２０２から入力された所定のピークについてのピーク強度から、信頼性があると判断されたピークのうち、少なくとも一のピークについてのみ分析試料１４に含有する指定元素の濃度を算出する（ステップＳ３０）。つまり、信頼性があると判断されたピークのうち、残りの他のピークについては濃度を算出しないようになっている。このようにして、算出部２０３は、少なくとも一のピークのみから算出した指定元素の濃度および他のピークについてのピーク強度を、判断部２０４へ出力する。
【０１０７】
次に判断部２０４がまず、この少なくとも一のピークのみから算出した指定元素の濃度および他のピークについてのピーク強度により、第１の実施の形態と同様、分析試料１４において指定元素が所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する（ステップＳ３１）。そして判断部２０４はさらに、指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断した場合、やはり第１の実施の形態と同様、この所定のピークにおいて他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する（ステップＳ３２）。なお、これらの判断結果に基づく対処方法は、出力部２１へ出力される。以上のようにして、元素含有判定方法の全体処理が終了となる。
【０１０８】
次に、個々の処理の詳細を説明する。なお、ステップＳ１１（ピーク強度算出用スペクトルの導出）およびステップＳ１２（所定のピークについてのピーク強度算出結果の信頼性を判断）についての詳細は、第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０９】
図１１は、図１０において指定元素の濃度を算出する処理の詳細を表すものである。この図を参照して、指定元素の濃度を算出する処理の詳細を説明する。なお、この処理は、第１の実施の形態と同様、図５のステップＳ１２９において、所定の分散範囲における所定のピークのピーク強度計算結果について信頼性があると判断された場合を前提としている。
【０１１０】
まず第１の実施の形態と同様、算出部２０３は、ピーク強度計算用スペクトルＣを入力し（ステップＳ３０１）、それを例えばコンピュータ２０内部の図示しないメモリに内部記録する（ステップＳ３０２）。次に、算出部２０３は、このピーク強度計算用スペクトルＣの中から、指定元素の濃度を算出するのに用いる少なくとも一のピークを抽出し、例えば第１のピークにより指定元素の濃度を算出する（ステップＳ３０３）。
【０１１１】
ここで、本実施の形態における元素含有判定方法では、指定元素から発生する所定のピーク（例えば、蛍光Ｘ線の線種）のうち、通常の測定条件で最も感度が高くなるピークを選択するのが望ましい。この場合、同じ分散位置（例えば、エネルギー位置）に他の異なる元素によるピーク波形が重畳する蓋然性がある場合でも、このピークを用いることが可能である。なぜならば、このピークを用いて算出した指定元素の濃度が所定の基準値を超える場合には、後ほど（ステップＳ３２）このピーク強度の妥当性（他の異なる元素によるピーク波形が重畳する蓋然性）を判断するからである。
【０１１２】
一方、他の異なる元素によるピーク波形の裾にかかるなどの理由により、ピークがバックグラウンドに埋もれてしまう虞がある場合には、このピークを選択することは避けるのが望ましい。
【０１１３】
例えば、図６に示した例のようにＰｂを指定元素とした場合、ＰｂＬα線およびＰｂＬβ線はピーク強度がほぼ同等であり、この点ではいずれも候補になり得るが、以下の理由により、ＰｂＬα線を選択するのが望ましい。
【０１１４】
第一の理由としては、妨害となるようなピーク波形が周辺にない場合（例えば、後述する図１６の分散スペクトル波形のような場合）でも、使用する装置の測定条件によっては、ＰｂＬβ線におけるエネルギー範囲の方が、ＰｂＬα線におけるエネルギー範囲よりもバックグラウンドレベルが高く、埋もれてしまう虞があるからである。
【０１１５】
第二の理由としては、例えばプラスチック中に難燃剤として含まれる臭素（Ｂｒ）の存在下では、ＰｂＬβ線のピーク波形は、ＢｒのＫα線（１１．９２ｋｅＶ）およびＫβ線（１３．３０ｋｅＶ）の強いピーク波形の間に入ってしまうため、仮にＰｂＬβ線のピーク波形が出ていても埋もれてしまう虞があるからである。
【０１１６】
このようにＰｂを指定元素とした場合、ＰｂＬα線（１０．５６ｋｅＶ）を用いて指定元素の濃度を算出し（例えば、計量線法により算出する）、ＰｂＬα線から算出したＰｂ濃度が所定の基準濃度を超える場合には、ＰｂＬβ線（１２．６２ｋｅＶ）についての検討を行うようにする。
【０１１７】
図１１の説明に戻り、ステップＳ３０３において、第１のピークから算出した指定元素の濃度（Ｃ１とする）およびこの第１のピークのピーク強度（Ｐ１とする）を、同様に例えばコンピュータ２０内部の図示しないメモリに内部記録する（ステップＳ３０４）。次に、第２のピークからは指定元素の濃度を算出せず、この第２のピークを抽出して（ステップＳ３０５）その強度（Ｐ２とする）をやはり例えばコンピュータ２０内部の図示しないメモリに内部記録する（ステップＳ３０６）。以上のようにして、指定元素の濃度を算出する処理が終了となる。なお、図１１においては、所定のピークが、第１および第２のピークという２つのピークから構成されている例を示しているが、所定のピークの数はこれに限らず、ユーザの目的および用途に応じて、任意に設定することができる。以下の説明でも同様である。
【０１１８】
図１２は、図１０において指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する処理の詳細を表すものである。この図を参照して、指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する処理の詳細を説明する。
【０１１９】
まず、判断部２０４は、所定の基準濃度、上記の第１のピークから算出された指定元素の濃度Ｃ１、第２のピークのピーク強度Ｐ２、および第１のピークのピーク強度Ｐ１から推定される第２のピークの推定ピーク強度の値を用いて、指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する。つまり、具体的には、（Ｃ１＞基準濃度）かつ（Ｐ２＞（第２のピークの推定ピーク強度×基準濃度／Ｃ１））という条件を満たすか否かにより判断する（ステップＳ３１１）。
【０１２０】
ステップＳ３１１において上記の条件を満たす場合、第１の実施の形態と同様、判断部２０４が、指定元素が所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断し、その旨を導出する（ステップＳ３１２）。そして出力部２１が、このように指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性が高い場合に出力すべく予め設定された内容を出力し（ステップＳ３１３）、ユーザにその旨を知らせる。これにより、指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する処理が終了となる。
【０１２１】
一方、ステップＳ３１１において上記の条件を満たさない場合には、やはり第１の実施の形態と同様、判断部２０４が、指定元素が所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いとはいえないと判断し、その旨を導出する（ステップＳ３１４）。そして出力部２１が、このように指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いとはいえない場合に出力すべく予め設定された内容を出力し（ステップＳ３１５）、ユーザにその対処方法などを知らせる。この場合、これで元素含有判定方法の全体処理は終了となり、ユーザは出力部２１に出力された対処方法を検討することになる。
【０１２２】
なお、ステップＳ３１３およびＳ３１５における出力内容は、論理型（真か偽か）を表すフラグであっても良い。
【０１２３】
このようにして、一部のピークについてのみ濃度を算出するだけで、第１の実施の形態とほぼ同等の信頼性をもって、指定元素が含有する蓋然性を判断することができる。
【０１２４】
ここで、指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断された場合の例について、具体的な判断方法を示す。なお、図６に示したように指定元素がＰｂの場合の例であり、この測定条件下においてＰｂのみを含有する分析試料を測定したときには、ＰｂＬα線（１０．５６ｋｅＶ）およびＰｂＬβ線（１２．６２ｋｅＶ）のピーク強度比がほぼ１：１であるものとする。
【０１２５】
また、この分析試料の測定結果において、例えばＰｂＬα線から算出したＰｂ濃度が約６００ｐｐｍであり、ＰｂＬβ線のピーク強度がＰｂＬα線のピーク強度の５／１２倍であったとする。また、基準濃度は２００ｐｐｍであったものとする。この場合の判断方法および結果は、以下のようになる。
【０１２６】
まず、ＰｂＬα線から算出したＰｂ濃度が約６００ｐｐｍであり、真にＰｂがこの濃度分含まれているとすると、このときのＰｂＬβ線のピーク強度は、ＰｂＬα線のピーク強度とほぼ同等のはずであるが、実際には上記のように５／１２倍となっている。しかし、（基準濃度／算出した指定元素の濃度）倍の値を考えると、これは（２００ｐｐｍ（基準濃度）／６００ｐｐｍ（算出した指定元素の濃度））であるから、ＰｂＬβ線のピーク強度は、ＰｂＬα線のピーク強度の１／３（＝４／１２）倍相当である。よって、ＰｂＬβ線の実際のピーク強度が上記のように５／１２倍であり、４／１２倍を超えていることになるので、「指定元素（Ｐｂ）が、所定の基準濃度（２００ｐｐｍ）を超えて含有する蓋然性が高い」という判断結果を導出することができる。
【０１２７】
ただしこの場合、ＰｂＬα線の分散位置（エネルギー位置）には真のＰｂＬα線以外に他の異なる元素によるピーク波形が重畳していることにより、真の値よりも大きく（６００ｐｐｍ相当の強度）になっているものと考えられる。このように、実際のＰｂ濃度は２５０ｐｐｍであったため、ＰｂＬβ線の分散位置（エネルギー位置）では２５０／６００＝５／１２倍相当のピーク強度であったが、この強度と、（２００ｐｐｍ（基準濃度）／６００ｐｐｍ（算出した指定元素の濃度））＝４／１２倍相当として算出したピーク強度とを比べることにより、測定結果におけるＰｂＬβ線のピーク強度を上回っていることが分かるので、少なくとも基準濃度である２００ｐｐｍを超えて含有しているという判断結果を導出することができるのである。
【０１２８】
図１３は、図１２の処理による判断結果に基づく出力内容の一例を表すものである。なお、図６の場合と同様に、指定元素がＰｂの場合の例を示している。
【０１２９】
この例では、ＰｂＬα線から算出したＰｂ濃度では、２６６．２６６ｐｐｍという結果が出力されているが、ＰｂＬβ線については妥当なピーク波形の存在が確認できず、その結果、「ＰｂＬβ線についてはピーク強度算出結果に十分な信頼性がない」ということになり、結局この蛍光Ｘ線分析では、「指定元素が、所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性が高い」とはいえないことになる。よって図中に示したように、「ＩＣＰ−ＡＥＳ分析に回して下さい。他の妨害元素が測定結果に影響しているようです。装置が算出した鉛濃度は２００ｐｐｍを超えていますが、Ｐｂβの位置のピーク強度がきわめて小さいか、あるいは確認できません。鉛ＩＣＰ−ＡＥＳ測定により、鉛の含有量を測定してください」という対処方法を導いて出力し、ユーザに適切な対応を促すようにしたものである。
【０１３０】
図１４は、図１０において他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する処理の詳細を表すものである。この図を参照して、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する処理の詳細を説明する。なお、この処理は、前述の図１２のステップＳ３１１において、指定元素が所定の基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断された場合を前提としている。
【０１３１】
まず、判断部２０４は、指定元素の濃度を算出するために用いられていないピークについてそれぞれ、実際のピーク強度と推定ピーク強度とを比較し、これらのピーク強度の比が所定の基準範囲を越えるか否かにより、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する。つまり、図１１の例でいうと、Ｐ１から推定される第２のピーク強度と第２のピークの実際のピーク強度Ｐ２との比が基準範囲以上であるか否かを判断する（ステップＳ３２１）。
【０１３２】
これは、第１の実施の形態においては複数の所定のピークから指定元素の濃度を算出し、これらの算出濃度の比を判断材料として「他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性」を導出しているが、本実施の形態においては、一の所定のピークのみから指定元素の濃度を算出する場合もあり得るので、このような場合にも第１の実施の形態の場合と同様の判断を行うことを可能とするものである。
【０１３３】
ここで、ステップＳ３２１においてピーク強度の比が所定の基準範囲を超えない場合、判断部２０４が、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性は低いと判断する。以上で、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する処理が終了となり、元素含有判定方法の全体処理も終了となる。これによりユーザは、「分析試料中に指定元素が含有している蓋然性が高く、かつ他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性は低い」と認識することが可能となる。
【０１３４】
一方、ステップＳ３２１においてピーク強度の比が所定の基準範囲を超える場合には、判断部２０４が、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性が高いと判断し、その旨を導出する（ステップＳ３２２）。そして出力部２１が、他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性が高い場合に出力すべく予め設定された内容を、これまでの出力内容に上書きもしくは並列出力し（ステップＳ３２３）、ユーザにその対処方法などを知らせる。この場合、これで元素含有判定方法の全体処理が終了となり、ユーザは出力部２１に出力された対処方法を検討することになる。
【０１３５】
ここで例えば、図１２における具体例で示した数値を例とすれば、「指定元素の濃度を算出するために用いられていないピーク」、つまりＰｂＬβ線について、算出濃度から推定されるピーク強度は、ＰｂＬα線のピーク強度と同等と推定できるものの、実際には５／１２倍程度しかないので、ピーク強度比は１２：５である。基準範囲をピーク強度の比で２倍以内とすると、この例では基準範囲以上の差が生じていることになるので、「他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性が高い」と判断してその旨を導出し、ユーザに適切な対応を促すようにすることが可能となる。
【０１３６】
図１５は、図１４の処理による判断結果に基づく出力内容の一例を表すものである。なお、図６，図１３の場合と同様に、指定元素がＰｂの場合の例を示している。
【０１３７】
図中に示したようにＰｂＬα線の位置のピーク強度が０．０２４であるのに対し、ＰｂＬβ線の位置のピーク強度は０．０１１となっている。また、ＰｂＬα線から算出したＰｂ濃度は、８５１．０３３ｐｐｍである。ここで、真にこの濃度相当のＰｂが含有していれば、ＰｂＬβ線の位置においても、ピーク強度が０．０２４４程度あるものと予想されるが、実際にはそれほどのピーク強度はない。しかし、ＰｂＬβ位置の信号強度（０．０１１）は、０．０２４×（２００／８５１）＝０．００５６を上回っているので、Ｐｂを含有していることは断定できる。
【０１３８】
また、「算出濃度から推定されるピーク強度」は、ＰｂＬα線のピーク信号強度と同等と推定できるものの、実際には０．０１１／０．０２４倍しかない。よって、基準範囲をピーク強度の比で２倍以内とすると、この例では基準範囲以上の差が生じていることになるので、「他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性が高い」と判断してその旨を導出したものである。
【０１３９】
さらに、基準値以上の鉛を含有していることが明らかであっても、信頼できる数値を得たうえで対処法を検討したいという意図から、図中に示したように、「ＩＣＰ−ＡＥＳ
分析に回して下さい。鉛と他の妨害元素が混在している可能性があります。装置が算出した鉛濃度は２００ｐｐｍを超えていますが、全てが鉛の寄与だとするにはＰｂＬβの位置のピークがやや小さいです。ＩＣＰ−ＡＥＳ測定により、鉛の含有量を確認してください」という対処方法を導いて出力し、ユーザに適切な対応を促すようにしたものである。
【０１４０】
図１６は、図１４の処理による判断結果に基づく出力内容の他の例をものである。なお、図６，図１３，図１５の場合と同様に、指定元素がＰｂの場合の例を示している。
【０１４１】
図中に示したようにＰｂＬα線の位置のピーク強度が０．００７７であるのに対し、ＰｂＬβ線の位置のピーク強度は０．００７５となっている。また、ＰｂＬα線から算出したＰｂ濃度は、３０８．４６２ｐｐｍである。ここで、真にこの濃度相当のＰｂが含有していれば、ＰｂＬβ線の位置においてもピーク強度が０．００７７程度あるものと予想され、実際にＰｂＬβ線の位置のピーク強度は０．００７５であるから、ほぼ予想通りとなっている。また、この値は、０．００７７×（２００／３０８）＝０．００５５を上回っているので、Ｐｂを含有していることは断定できる。
【０１４２】
また、「算出濃度から推定されるピーク強度」は、ＰｂＬα線のピーク信号強度と同等と推定できる、実際に０．０７５／０．０７７倍であるので、基準範囲である２倍以内に収まっている。よって、この例では、Ｐｂが含有している蓋然性が高く、かつ他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性は低いと判断することができる。
【０１４３】
そこで、図中に示したように「鉛と確認できます。装置がＰｂＬα位置のピークから算出した鉛濃度は、２００ｐｐｍを超えています。さらにグラフからわかるように、ＰｂＬβの位置にも対応するピークがあります。したがって、ＩＣＰ−ＡＥＳ分析をしなくても、鉛と判断できます」という対処方法を導いて出力し、ユーザに適切な対応を促すようにしたものである。
【０１４４】
以上のように、本実施の形態の元素含有判定方法、プログラム、装置およびシステムによれば、所定の複数ピークについてそれぞれ所望のピーク波形の有無を検索し、これらの検索結果からいずれについても妥当なピークがあると判断した場合、その中の少なくとも一のピークについて算出した指定元素の算出濃度が所定の基準濃度を越えるとき、他の少なくとも一のピークについての実際のピーク強度と、算出濃度から推定される推定ピーク強度とが所定の関係を満たすか否かにより、分析試料中に指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断するようにしたので、第１の実施の形態と同様、複数の所定のピークを用いて判断するようにしたことで、誤って断定的な結論を導出しないようにすることが可能となる。
【０１４５】
また、本実施の形態の元素含有判定方法、プログラム、装置およびシステムによれば、上記により指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性が高いと判断した場合、他の少なくとも一のピークについての実際のピーク強度と推定ピーク強度とを比較し、これらのピーク強度の比が所定の基準範囲を越えるか否かにより、信頼性があると判断したピーク波形に他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断するようにしたので、第１の実施の形態と同様、指定元素が基準値以上含有することが明らかであっても、算出した濃度に一部妨害元素の影響を受けている虞がある場合は、その旨を知らせることによりユーザに無用な誤解および混乱を生じさせないようにし、また必要に応じてその対策をとらせることが可能となる。
【０１４６】
さらに、本実施の形態の元素含有判定方法、プログラム、装置およびシステムによれば、一部のピークについてのみ濃度を算出するだけで、第１の実施の形態とほぼ同等の信頼性をもって指定元素が含有する蓋然性を判断することができるように構成したので、第１の実施の形態における効果に加え、全てのピークについて個別に濃度を算出する作業が不要となり、ユーザの負担を減らすことが可能となる。
【０１４７】
以上、第１および第２の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されず、種々の変形が可能である。
【０１４８】
例えば、これらの実施の形態における具体例においては、測定装置１が、Ｘ線分析手法によるエネルギー分散Ｘ線分析装置から構成されている例で説明してきたが、分析試料から分散スペクトル波形のデータを得ることができる装置であれば、他の構成からなっていてもよい。
【０１４９】
また、これらの実施の形態においては、元素含有判定システムが、分析試料から分散スペクトル波形のデータを得る測定装置１と、この測定装置１により得られた分散スペクトル波形のデータから、分析試料における指定元素の含有の有無を判定する元素含有判定装置２から構成されている例で説明してきたが、例えば、元素含有判定装置２が測定装置１の機能を兼有するように構成してもよい。
【０１５０】
図１７は、図１の元素含有判定システムにおいて元素含有判定装置２が測定装置１の機能を兼有する場合の全体構成の一例を表すものである。このように元素含有判定装置２内に、これまで説明してきた測定装置１に相当する測定部２２を備えるような構成とすることで、この装置単独で以上説明してきたような効果を得ることが可能となる。なお、図１８は、図１７における元素含有判定装置２の概略構成を機能ブロック図で表すものであるが、上記の測定部２２が追加になった点以外は図２と同様であるので、その説明を省略する。
【０１５１】
さらに、これらの実施の形態においては、ピーク強度の算出結果の信頼性の判断（ステップＳ１２）、指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性の判断（ステップＳ２１，Ｓ３１）および他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性の判断（ステップＳ２２，Ｓ３２）は、それぞれ順番にその処理を行うように構成されていたが、これらの処理をそれぞれ並列で行うと共に、その出力内容を論理型（真か偽か）を表すフラグにするように構成し、それらのフラグによる論理式を用いて、最終判断をするようにすることも可能である。この場合、並列に処理を行うので、より迅速に判断をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る元素含有判定システムの全体構成の一例を表すブロック図である。
【図２】図１における元素含有判定装置の概略構成を表す機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る元素含有判定方法の全体処理を表す流れ図である。
【図４】図３においてピーク強度算出用スペクトルの導出を行う処理の詳細を表す流れ図である。
【図５】図３において所定のピークについてのピーク強度計算結果の信頼性を判断する処理の詳細を表す流れ図である。
【図６】図５の処理による判断結果に基づく出力内容の一例を表す図である。
【図７】図３において指定元素の濃度を算出する処理の詳細を表す流れ図である。
【図８】図３において指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する処理の詳細を表す流れ図である。
【図９】図３において他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する処理の詳細を表す流れ図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る元素含有判定方法の全体処理を表す流れ図である。
【図１１】図１０において指定元素の濃度を算出する処理の詳細を表す流れ図である。
【図１２】図１０において指定元素が基準濃度を超えて含有する蓋然性を判断する処理の詳細を表す流れ図である。
【図１３】図１２の処理による判断結果に基づく出力内容の一例を表す図である。
【図１４】図１０において他の異なる元素によるピーク波形が重畳している蓋然性を判断する処理の詳細を表す流れ図である。
【図１５】図１４の処理による判断結果に基づく出力内容の一例を表す図である。
【図１６】図１４の処理による判断結果に基づく出力内容の他の例を表す図である。
【図１７】図１の元素含有判定システムにおいて元素含有判定装置が測定装置の機能を兼有する場合の一例を表すブロック図である。
【図１８】図１７における元素含有判定装置の概略構成を表す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０１５３】
１…測定装置、１１…Ｘ線管、１２…フィルタ、１３…試料ホルダ、１４…分析試料、１５…検出器、１６…液体窒素デュワー、１７…プリアンプ、１８…スペクトロスコピーアンプ、１９…マルチチャンネルアナライザ、２…元素含有判定装置、２０…コンピュータ、２０１…入力部、２０２…検索部、２０３…算出部、２０４…判断部、２１…出力部、２２…測定部、Ｘ１…照射Ｘ線、Ｘ２…蛍光Ｘ線、ＳＩ…分散スペクトル波形。
【図１】
2006010603.tif 000003
【図２】
2006010603.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006010603.tif 000009
【図８】
2006010603.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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