(57)【要約】【課題】物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる放射線分析装置を提供すること。【解決手段】放射線分析装置は、複数の元素を含む物体に第１放射線を照射し、第１放射線が照射された物体から放射される複数の第２放射線を放射線検出部により検出し、放射線検出部が検出した複数の第２放射線それぞれの信号に基づくエネルギースペクトルを導出部により導出し、導出部が導出したエネルギースペクトルに基づいて、基準となる元素である基準元素が吸収したエネルギー又基準元素が放出したエネルギーである検出エネルギーを検出部により検出し、記憶部に予め記憶された情報であって基準元素が吸収するエネルギー又は基準元素が放出するエネルギーである基準エネルギーを示す情報である基準エネルギー情報と、検出部が検出した検出エネルギーとに基づいて、導出部が導出したエネルギースペクトルを補正する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の元素を含む物体に第１放射線を照射する励起源部と、
前記第１放射線が照射された前記物体から放射される複数の第２放射線を検出する放射線検出部と、
前記放射線検出部が検出した複数の前記第２放射線それぞれの信号に基づくエネルギースペクトルを導出する導出部と、
前記導出部が導出した前記エネルギースペクトルに基づいて、基準となる元素である基準元素が吸収したエネルギー又前記基準元素が放出したエネルギーである検出エネルギーを検出する検出部と、
記憶部に予め記憶された情報であって前記基準元素が吸収するエネルギー又は前記基準元素が放出するエネルギーである基準エネルギーを示す情報である基準エネルギー情報と、前記検出部が検出した前記検出エネルギーとに基づいて、前記導出部が導出した前記エネルギースペクトルを補正する補正部と、
を備える放射線分析装置。
【請求項２】
前記導出部は、前記エネルギースペクトルとして、ユーザーから受け付けた第１エネルギー範囲におけるエネルギースペクトルである第１エネルギースペクトルと、前記基準エネルギーを含む第２エネルギー範囲におけるエネルギースペクトルである第２エネルギースペクトルとのそれぞれを導出し、
前記検出部は、前記第２エネルギースペクトルに基づいて前記検出エネルギーを検出する、
請求項１に記載の放射線分析装置。
【請求項３】
前記第１エネルギー範囲に前記第２エネルギー範囲が含まれ、同じであり、
前記導出部は、前記第１エネルギースペクトルの一部を前記第２エネルギースペクトルとして利用する、
請求項２に記載の放射線分析装置。
【請求項４】
前記導出部は、前記物体の分析を開始する操作をユーザーから受け付けた時刻から、ユーザーから受け付けた測定時間が経過するまでの間である測定期間内のタイミングにおいて前記第１エネルギースペクトルを導出し、前記測定期間外のタイミングにおいて前記第２エネルギースペクトルを導出する、
請求項２又は３に記載の放射線分析装置。
【請求項５】
前記導出部は、前記物体の分析を開始する操作をユーザーから受け付けた時刻から、ユーザーから受け付けた測定時間が経過するまでの間のタイミングにおいて、前記第１エネルギースペクトルと前記第２エネルギースペクトルとを導出する、
請求項２又は３に記載の放射線分析装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記導出部が前記第２エネルギースペクトルを導出する毎に前記検出エネルギーを検出し、
前記補正部は、前記検出部が前記検出エネルギーを検出する毎に、前記導出部が導出した前記第１エネルギースペクトルを補正する、
請求項２から５のうちいずれか一項に記載の放射線分析装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記導出部が前記第１エネルギースペクトルを導出する前と、前記導出部が前記第１エネルギースペクトルを導出した後とのいずれか一方又は両方のタイミングにおいて、前記導出部が導出した前記第２エネルギースペクトルに基づいて前記検出エネルギーを検出する、
請求項２から６のうちいずれか一項に記載の放射線分析装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記導出部が前記第１エネルギースペクトルを導出している最中のタイミングにおいて、前記導出部が導出した前記第２エネルギースペクトルに基づいて前記検出エネルギーを検出する、
請求項５又は６に記載の放射線分析装置。
【請求項９】
前記補正部は、前記検出部が検出した前記検出エネルギーと、前記記憶部に記憶された前記基準エネルギー情報が示す前記基準エネルギーとの比に基づいて、前記導出部が導出した前記エネルギースペクトルを補正する、
請求項１から８のうちいずれか一項に記載の放射線分析装置。
【請求項１０】
前記補正部は、前記導出部が導出した前記エネルギースペクトルに前記比を乗算することにより、前記導出部が導出した前記エネルギースペクトルを補正する、
請求項９に記載の放射線分析装置。
【請求項１１】
前記補正部は、前記検出部が過去に検出した１以上の前記検出エネルギーと、前記基準エネルギーとに基づいて、前記導出部が導出した前記エネルギースペクトルを補正する、
請求項１から１０のうちいずれか一項に記載の放射線分析装置。
【請求項１２】
前記基準元素が吸収するエネルギーは、前記基準元素の電子が励起される際に当該電子が吸収するエネルギーであり、
前記基準元素が放出するエネルギーは、前記基準元素から放射されるＫ線のエネルギーである、
請求項１から１１のうちいずれか一項に記載の放射線分析装置。
【請求項１３】
前記基準元素は、Ｋ殻の電子が励起されることによってＫ線を放射する元素のいずれかである、
請求項１から１２のうちいずれか一項に記載の放射線分析装置。
【請求項１４】
前記励起源部は、電子線を前記第１放射線として照射し、
前記放射線検出部は、前記電子線が照射された前記物体から発生するＸ線を前記第２放射線として検出する超伝導転移端センサーを有する、
請求項１から１３のうちいずれか一項に記載の放射線分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体に放射線を照射し、物体の性質や構造を分析する技術の研究や開発が行われている。
【０００３】
これに関し、超伝導転移端センサー（Transition  Edge  Sensor; TES）と、超電転移端センサーの電流変化を読み出す超伝導量子干渉素子型アンプとを有するＸ線分析装置が知られている。このようなＸ線分析装置では、ある放射線が超伝導転移端センサーに入射した場合に超伝導転移端センサーから出力される電気信号は、超伝導量子干渉素子型アンプによって増幅されてから他の装置に出力される。超伝導量子干渉素子型アンプには、予め決められた電流値の電流が流れており、超伝導転移端センサーに当該放射線が入射していない場合、超伝導転移端センサーは、ベースライン（当該場合における電気信号）として当該電流値の電流を出力する。ここで、ある放射線が超伝導転移端センサーに入射した場合に超伝導転移端センサーから出力される電気信号の波高値は、当該波高値に応じたエネルギーと対応付けられている。前述のベースラインが変動した場合、すなわち超伝導量子干渉素子型アンプに流れる当該電流の電流値が変動した場合、当該波高値は、当該電流値の変動に応じて変動してしまう。その結果、当該放射線の実際のエネルギーと、当該波高値に基づいて算出される当該放射線のエネルギーとが一致しなくなる場合がある。これはすなわち、超伝導転移端センサーの検出感度が、ベースラインの変動に応じて変動したことを意味する。当該検出感度が変動する場合、超伝導転移端センサーのエネルギー分解能は、低下してしまう。このような事情から、Ｘ線分析装置では、超伝導転移端センサーのエネルギー分解能を向上させるため（すなわち、超伝導転移端センサーの検出感度を一定に保つため）、超伝導量子干渉素子型アンプに流す電流（すなわち、超伝導転移端センサーに流す電流）が変化した場合の波高値を変化する前の波高値に補正する手段が必要である。
【０００４】
以下に示す特許文献１には、ベースライン電流を一定にする装置として、超伝導転移端センサーに流す電流の電流値が予め決められた電流値からずれた場合、当該電流値からのずれに応じてベースラインを補正する又は当該ベースラインに基づく波高値を補正するＸ線分析装置が記載されている。
【０００５】
また、以下に示す特許文献２には、超伝導転移端センサーが設置される台座に組み込まれたヒーターの出力、又はベースラインとの相関関係に基づいて、ベースラインに基づく波高値を補正する放射線分析装置が記載されている。この放射線分析装置は、ヒーターの出力と、ベースラインとの相関関係を示す情報を予め取得し、当該信号を超伝導転移端センサーから取得する際におけるヒーターの出力に対応するベースラインを用いて、超伝導転移端センサーが出力する信号の波高値を補正する。
【０００６】
また、以下に示す特許文献３には、超伝導転移端センサーが設置される台座に組み込まれたヒーターの出力に基づいてベースラインを補正する際の統計誤差を小さくする手法について記載されている。
【０００７】
また、ベースラインが一定に保たれていた場合であっても、ある放射線が超伝導転移端センサーに入射した場合に超伝導転移端センサーから出力される電気信号の波高値に基づいて算出された当該放射線のエネルギーと、当該放射線の実際のエネルギーとが一致しなくなることがある。非特許文献１及び非特許文献２には、Ｘ線分析装置によって分析される対象の物体の状態に応じて、当該物体から放射される放射線のエネルギースペクトルが変化する場合があることについて記載されている。当該状態は、当該物体を構成する複数の元素それぞれの化学結合状態のことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２７１０１６号公報
【特許文献２】特開２０１４−３８０７４号公報
【特許文献３】特開２０１６−１３３４１１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】副島啓義、「電子線マイクロアナリシス」、日刊工業新聞社、１９８７年、ｐｐ．４２６−４２７
【非特許文献２】野呂寿人、佐藤馨、田中啓一、「低加速ＳＥＭ−ＥＤＳを用いた表面解析における超伝導遷移端センサーの優位性」、２０１０年、表面科学Ｖｏｌ．３１、Ｎｏ．１１、ｐｐ．６１０−６１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、従来のＸ線分析装置は、ある放射線が超伝導転移端センサーに入射した場合に超伝導転移端センサーから出力される電気信号の波高値に基づいて算出された当該放射線のエネルギーに該当する波高値（波高値１）と、当該放射線の実際のエネルギーに該当する波高値（波高値０）との不一致を抑制するため、波高値１を波高値０に補正する感度補正手段が開示されていた。しかしながら、この補正手段は予め前述のヒーターの出力と補正係数、又はベースラインと補正係数の相関を求めておく必要があった。その結果、当該Ｘ線分析装置は、物体の分析に要する時間と手間を低減することが困難な場合があった。
【００１１】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる放射線分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、複数の元素を含む物体に第１放射線を照射する励起源部と、前記第１放射線が照射された前記物体から放射される複数の第２放射線を検出する放射線検出部と、前記放射線検出部が検出した複数の前記第２放射線それぞれの信号に基づくエネルギースペクトルを導出する導出部と、前記導出部が導出した前記エネルギースペクトルに基づいて、基準となる元素である基準元素が吸収したエネルギー又前記基準元素が放出したエネルギーである検出エネルギーを検出する検出部と、記憶部に予め記憶された情報であって前記基準元素が吸収するエネルギー又は前記基準元素が放出するエネルギーである基準エネルギーを示す情報である基準エネルギー情報と、前記検出部が検出した前記検出エネルギーとに基づいて、前記導出部が導出した前記エネルギースペクトルを補正する補正部と、を備える放射線分析装置である。
【００１３】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記導出部は、前記エネルギースペクトルとして、ユーザーから受け付けた第１エネルギー範囲におけるエネルギースペクトルである第１エネルギースペクトルと、前記基準エネルギーを含む第２エネルギー範囲におけるエネルギースペクトルである第２エネルギースペクトルとのそれぞれを導出し、前記検出部は、前記第２エネルギースペクトルに基づいて前記検出エネルギーを検出する、構成が用いられてもよい。
【００１４】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記第１エネルギー範囲に前記第２エネルギー範囲が含まれ、同じであり、前記導出部は、前記第１エネルギースペクトルの一部を前記第２エネルギースペクトルとして利用する、構成が用いられてもよい。
【００１５】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記導出部は、前記物体の分析を開始する操作をユーザーから受け付けた時刻から、ユーザーから受け付けた測定時間が経過するまでの間である測定期間内のタイミングにおいて前記第１エネルギースペクトルを導出し、前記測定期間外のタイミングにおいて前記第２エネルギースペクトルを導出する、構成が用いられてもよい。
【００１６】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記導出部は、前記物体の分析を開始する操作をユーザーから受け付けた時刻から、ユーザーから受け付けた測定時間が経過するまでの間のタイミングにおいて、前記第１エネルギースペクトルと前記第２エネルギースペクトルとを導出する、構成が用いられてもよい。
【００１７】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記検出部は、前記導出部が前記第２エネルギースペクトルを導出する毎に前記検出エネルギーを検出し、前記補正部は、前記検出部が前記検出エネルギーを検出する毎に、前記導出部が導出した前記第１エネルギースペクトルを補正する、構成が用いられてもよい。
【００１８】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記検出部は、前記導出部が前記第１エネルギースペクトルを導出する前と、前記導出部が前記第１エネルギースペクトルを導出した後とのいずれか一方又は両方のタイミングにおいて、前記導出部が導出した前記第２エネルギースペクトルに基づいて前記検出エネルギーを検出する、構成が用いられてもよい。
【００１９】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記検出部は、前記導出部が前記第１エネルギースペクトルを導出している最中のタイミングにおいて、前記導出部が導出した前記第２エネルギースペクトルに基づいて前記検出エネルギーを検出する、構成が用いられてもよい。
【００２０】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記補正部は、前記検出部が検出した前記検出エネルギーと、前記記憶部に記憶された前記基準エネルギー情報が示す前記基準エネルギーとの比に基づいて、前記導出部が導出した前記エネルギースペクトルを補正する、構成が用いられてもよい。
【００２１】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記補正部は、前記導出部が導出した前記エネルギースペクトルに前記比を乗算することにより、前記導出部が導出した前記エネルギースペクトルを補正する、構成が用いられてもよい。
【００２２】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記補正部は、前記検出部が過去に検出した１以上の前記検出エネルギーと、前記基準エネルギーとに基づいて、前記導出部が導出した前記エネルギースペクトルを補正する、構成が用いられてもよい。
【００２３】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記基準元素が吸収するエネルギーは、前記基準元素の電子が励起される際に当該電子が吸収するエネルギーであり、前記基準元素が放出するエネルギーは、前記基準元素から放射されるＫ線のエネルギーである、構成が用いられてもよい。
【００２４】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記基準元素は、Ｋ殻の電子が励起されることによってＫ線を放射する元素のいずれかである、構成が用いられてもよい。
【００２５】
本発明の他の態様は、上記の放射線分析装置において、前記励起源部は、電子線を前記第１放射線として照射し、前記放射線検出部は、前記電子線が照射された前記物体から発生するＸ線を前記第２放射線として検出する超伝導転移端センサーを有する、構成が用いられてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる放射線分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態に係る放射線分析装置の構成の一例を示す図である。
【図２】超伝導転移端センサーＴ１を有する放射線検出部１２の構成の一例を示す図である。
【図３】第１制御装置及び第２制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図４】第２制御装置４０がエネルギースペクトルを補正する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】ステップＳ１５０において導出部４６２により導出された第１エネルギースペクトルの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２９】
＜放射線分析装置の構成＞
まず、図１を参照し、放射線分析装置１の構成について説明する。図１は、実施形態に係る放射線分析装置１の構成の一例を示す図である。
【００３０】
放射線分析装置１は、検出装置１０と、制御装置２０を備える。また、検出装置１０は、励起源部１１と、放射線検出部１２と、冷却装置１６と、筐体１７を備える。
【００３１】
励起源部１１は、物体に第１放射線Ｒ１を照射する。励起源部１１は、例えば、電子銃である。この場合、第１放射線Ｒ１は、電子線である。なお、励起源部１１は、電子銃に代えて、Ｘ線、正のイオンを集束させた集束イオンビーム、負のイオンを集束させた集束イオンビーム、各種の中間子線、ニュートリノ線等の電子線と異なる放射線を照射する装置であってもよい。この場合、第１放射線Ｒ１は、励起源部１１が照射可能な放射線である。なお、当該正のイオンを集束させた集束イオンビームには、ＰＩＸＥ（Proton  Induced  X-Ray  Emission）に用いられる陽子線が含まれる。
【００３２】
放射線検出部１２は、第１放射線Ｒ１が照射された物体から発生する第２放射線Ｒ２を検出する。放射線検出部１２は、例えば、超伝導転移端センサー（ＴＥＳ、Transition  Edge  Sensor）Ｔ１を有し、超伝導転移端センサーＴ１により第２放射線Ｒ２を検出する。以下では、一例として、第２放射線Ｒ２が当該物体から発生する蛍光Ｘ線等の特性Ｘ線である場合について説明する。すなわち、放射線分析装置１は、この一例において、超伝導Ｘ線分析装置である。なお、第２放射線Ｒ２は、Ｘ線に代えて、電子線、中間子線等の他の放射線であってもよい。この場合、放射線分析装置１は、当該他の放射線によって当該物体を分析する装置である。また、放射線検出部１２は、超伝導転移端センサーＴ１によって第２放射線Ｒ２を検出する構成に代えて、他の検出素子によって第２放射線Ｒ２を検出する構成であってもよい。
【００３３】
ここで、超伝導転移端センサーＴ１について説明する。超伝導転移端センサーＴ１は、超伝導状態の金属薄膜Ｃ０にＸ線（すなわち、この一例における第２放射線Ｒ２）が入射した際に生じる抵抗変化によって第２放射線Ｒ２を検出する。すなわち、金属薄膜Ｃ０は、マイクロカロリーメーターとして振る舞う。図２は、超伝導転移端センサーＴ１を有する放射線検出部１２の構成の一例を示す図である。放射線検出部１２は、超伝導転移端センサーＴ１と、バイアス電源Ｃ３と、超伝導量子干渉素子型アンプＣ４と、室温アンプＣ５を備える。また、超伝導転移端センサーＴ１は、金属薄膜Ｃ０と、入力コイルＣ１と、金属薄膜Ｃ０よりも小さい抵抗値を有するシャント抵抗Ｃ２を備える環状回路である。超伝導転移端センサーＴ１は、金属薄膜Ｃ０と入力コイルＣ１とが接続され、金属薄膜Ｃ０及び入力コイルＣ１とシャント抵抗Ｃ２とが並列に接続されている。また、当該環状回路では、入力コイルＣ１とシャント抵抗Ｃ２との間がグラウンドに接続されている。また、当該環状回路では、金属薄膜Ｃ０とシャント抵抗Ｃ２との間がバイアス電源Ｃ３に接続されている。そして、当該環状回路には、バイアス電源Ｃ３により疑似的に定電圧が印加されている。
【００３４】
金属薄膜Ｃ０に流れる電流は、入力コイルＣ１を介して、液体窒素温度（７７Ｋ）以下で動作する超伝導量子干渉素子を複数直列に接続した超伝導量子干渉素子型アンプＣ４で磁場信号として検出された後に電気信号に変換され、増幅される。そして、超伝導量子干渉素子型アンプＣ４からの出力信号は、室温アンプＣ５へと送られる。室温アンプＣ５へ送られた当該出力信号は、整形及び増幅されて制御装置２０等の他の装置へ出力される。
【００３５】
超伝導状態の金属薄膜Ｃ０にＸ線が入射した場合、金属薄膜Ｃ０の温度が上昇し、金属薄膜Ｃ０の状態が超伝導状態から常伝導状態へ遷移する。この際、金属薄膜Ｃ０の電気抵抗が、金属薄膜Ｃ０に入射したＸ線のエネルギー（すなわち、上昇した金属薄膜Ｃ０の温度）に比例して急激に変化する（例えば、温度変化が数ｍＫの場合における抵抗変化が０．１Ω等）。ここで、超伝導転移端センサーＴ１には、バイアス電源Ｃ３により疑似的に定電圧が印加されているため、金属薄膜Ｃ０に流れる電流が減少する。その結果、超伝導転移端センサーＴ１の電流変化が生じる。超伝導量子干渉素子型アンプＣ４は、このような超伝導転移端センサーＴ１の電流変化を読み出す。
【００３６】
より具体的には、放射線検出部１２では、ある放射線が超伝導転移端センサーＴ１に入射した場合に超伝導転移端センサーＴ１から出力される電気信号は、超伝導量子干渉素子型アンプＣ４によって増幅されてから他の装置に出力される。超伝導量子干渉素子型アンプＣ４には、予め決められた電流値の電流が流れており、超伝導転移端センサーＴ１に当該放射線が入射していない場合、超伝導転移端センサーＴ１は、ベースライン（当該場合における電気信号）として当該電流値の電流を出力する。超伝導転移端センサーＴ１に当該放射線が入射した場合、放射線検出部１２は、当該放射線のエネルギーに比例した波高値の電気信号を、第２放射線Ｒ２を検出したことを示す検出情報として制御装置２０に出力する。ここで、当該電気信号の波高値は、当該ベースラインが変動した場合、当該ベースラインの変動に応じて変化する。
【００３７】
図１に戻る。放射線検出部１２は、サーマルシールド１８の内部に配置される。サーマルシールド１８は、サーマルシールド１８の外部からの輻射熱を遮蔽し、サーマルシールド１８の内部の温度が上昇することを抑制する。すなわち、サーマルシールド１８は、放射線検出部１２の温度が当該輻射熱によって上昇してしまうことを抑制する。これにより、放射線検出部１２が有する超伝導転移端センサーＴ１の超伝導状態は、超伝導転移端センサーＴ１にＸ線が入射するまで保持される。
【００３８】
冷却装置１６は、サーマルシールド１８の内部を冷却する。これにより、冷却装置１６は、サーマルシールド１８の内部に配置された放射線検出部１２が有する超伝導転移端センサーＴ１の状態を超伝導状態にすることができる。冷却装置１６は、図示しない冷却制御装置によってサーマルシールド１８の内部を冷却させる。
【００３９】
筐体１７は、検出装置１０の筐体である。この一例において、筐体１７の内部には、励起源部１１から第１放射線Ｒ１が照射される照射口と、励起源部１１から第１放射線Ｒ１が照射される物体と、サーマルシールド１８の内部に配置された放射線検出部１２とが配置される。図１に示した例では、筐体１７の内部には、第１放射線Ｒ１が照射される物体として物体Ｗが配置されている。物体Ｗの詳細については、後述する。なお、筐体１７の内部の状態は、図示しない真空ポンプによって真空状態にされている。
【００４０】
検出装置１０は、ケーブルによって制御装置２０と通信可能に接続されている。これにより、検出装置１０が備える励起源部１１、放射線検出部１２、冷却装置１６のそれぞれは、制御装置２０から取得される制御信号に基づく動作を行う。
【００４１】
制御装置２０は、第１制御装置３０と、第２制御装置４０を備える。この一例では、制御装置２０は、第１制御装置３０と、第１制御装置３０と別体の第２制御装置４０とによって構成されているが、これに代えて、第２制御装置４０と一体の第１制御装置３０、又は第１制御装置３０と一体の第２制御装置４０によって構成されてもよい。この場合、制御装置２０は、第１制御装置３０が有する機能と、第２制御装置４０が有する機能を有する。
【００４２】
第１制御装置３０は、例えば、デスクトップＰＣ（Personal  Computer）やノートＰＣ、ワークステーション等の情報処理装置である。第１制御装置３０は、励起源部１１に第１放射線Ｒ１を照射させる。第１制御装置３０は、有線又は無線によって第２制御装置４０と通信可能に接続されている。
【００４３】
第２制御装置４０は、例えば、デスクトップＰＣ（Personal  Computer）やノートＰＣ、ワークステーション等の情報処理装置である。
【００４４】
第２制御装置４０は、放射線検出部１２から検出情報を取得する。第２制御装置４０は、取得した検出情報に基づくエネルギースペクトルを導出する。当該エネルギースペクトルは、すなわち、放射線検出部１２が検出した複数の第２放射線Ｒ２それぞれの電気信号に基づくエネルギースペクトルである。第２制御装置４０は、導出したエネルギースペクトルに基づく所定の処理を行う。所定の処理は、例えば、当該エネルギースペクトルに基づいて物体Ｗに含まれる複数の元素のそれぞれを特定する処理等である。なお、所定の処理は、物体Ｗに含まれる複数の元素のそれぞれを特定する処理に代えて、当該エネルギースペクトルに基づく他の処理であってもよい。
【００４５】
ここで、前述した通り、ある第２放射線Ｒ２が超伝導転移端センサーＴ１（すなわち、放射線検出部１２）に入射した場合、放射線検出部１２は、当該第２放射線Ｒ２のエネルギーと相関がある波高値の電気信号を、第２放射線Ｒ２を検出したことを示す検出情報として制御装置２０に出力する。当該電気信号の波高値は、当該ベースラインが変動した場合、当該ベースラインの変動に応じて変化する。このため、当該場合、当該電気信号の波高値に基づいて算出された当該第２放射線Ｒ２のエネルギーと、当該第２放射線Ｒ２の実際のエネルギーとが一致しなくなることがある。その結果、第２制御装置４０が導出するエネルギースペクトルの誤差は、増大してしまう。
【００４６】
これに関し、放射線分析装置１と異なる放射線分析装置Ｘ（例えば、従来の放射線分析装置）は、ある第２放射線Ｒ２が超伝導転移端センサーＴ１（すなわち、放射線検出部１２）に入射した場合に超伝導転移端センサーＴ１から出力される電気信号の波高値に基づいて算出された当該第２放射線Ｒ２のエネルギーと、当該第２放射線Ｒ２の実際のエネルギーとの不一致を抑制するため、放射線検出部１２が出力するベースラインの補正又は当該ベースラインに基づく当該波高値の補正を行っていた。しかしながら、当該ベースラインの補正又は当該ベースラインに基づく当該波高値の補正を行うためには、当該補正を行うために用いる各種の情報を予め取得しておく必要がある。すなわち、放射線分析装置Ｘは、当該不一致を抑制するため、当該情報を取得するための付加的な処理が行われなければならなかった。その結果、放射線分析装置Ｘは、物体Ｗの分析に要する時間と手間を低減することが困難な場合があった。
【００４７】
そこで、放射線分析装置１は、放射線検出部１２から取得した検出情報を用いて導出したエネルギースペクトルに基づいて、物体Ｗに含まれる複数の元素のうちの基準となる元素である基準元素が放出したエネルギーである検出エネルギーを検出し、予め記憶された情報であって基準元素が放出するエネルギーである基準エネルギーを示す情報である基準エネルギー情報と、検出した検出エネルギーとに基づいて、当該エネルギースペクトルを補正する。これにより、放射線分析装置１は、放射線検出部１２から出力されるベースラインが変動する場合であっても、物体Ｗの分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる。
【００４８】
ここで、物体Ｗに含まれる複数の元素のうちの基準となる元素である基準元素は、ユーザーが性質や構造を分析したい所望の物体のうち、Ｋ殻の電子が励起されることによってＫ線を放射する元素が前述の基準元素として含まれる物体であれば如何なる物体であってもよい。Ｋ殻の電子が励起されることによってＫ線を放射する元素が基準元素である理由は、Ｋ線のエネルギーが、基準元素を含む物体Ｗの状態が変化してもほぼ変化しないからである。すなわち、前述の基準エネルギーは、この一例において、Ｋ線のエネルギーのことであり、量子力学等の物理理論によって算出された理論値である。なお、基準エネルギーは、Ｋ線のエネルギーに代えて、基準元素を含む物体Ｗの状態が変化してもほぼ変化しない他のエネルギーであってもよい。物体Ｗの状態は、物体Ｗに含まれる複数の元素それぞれの化学結合状態のことである。以下では、一例として、物体Ｗが基準元素としてシリコンを含む場合について説明する。なお、基準元素は、シリコンに代えて、アルミニウム、マグネシウム、リン等のＫ殻の電子が励起されることによってＫ線を放射する他の元素であってもよい。また、以下では、シリコンから放射されるＫ線のうちＫα線のエネルギーを基準エネルギーとして用いる場合について説明する。当該エネルギーは、およそ１７４０ｅＶである。
【００４９】
以下では、第２制御装置４０がエネルギースペクトルを補正する処理について詳しく説明する。なお、以下では、説明の便宜上、放射線分析装置１が、複数の元素を含む物体Ｗに第１放射線Ｒ１を照射し、第１放射線Ｒ１が照射された物体Ｗから放射される複数の第２放射線Ｒ２を放射線検出部１２により検出し、放射線検出部１２が検出した複数の第２放射線Ｒ２それぞれの信号に基づくエネルギースペクトルを導出する処理を、物体Ｗの分析と称して説明する。
【００５０】
＜第１制御装置及び第２制御装置の機能構成＞
以下、図３を参照し、第１制御装置３０及び第２制御装置４０の機能構成について説明する。図３は、第１制御装置３０及び第２制御装置４０の機能構成の一例を示す図である。
【００５１】
第１制御装置３０は、励起源部制御部３６１を備える。励起源部制御部３６１は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）が、記憶部に記憶された各種プログラムを実行することにより実現される。
【００５２】
励起源部制御部３６１は、ユーザーから受け付けた操作に基づいて、励起源部１１に第１放射線Ｒ１を照射させる。また、励起源部制御部３６１は、第２制御装置４０からの要求に応じて、励起源部１１に第１放射線Ｒ１を照射させる。
【００５３】
第２制御装置４０は、記憶部４２と、入力受付部４３と、表示部４５と、制御部４６を備える。
【００５４】
制御部４６は、第２制御装置４０の全体を制御する。制御部４６は、表示制御部４６０と、取得部４６１と、導出部４６２と、検出部４６３と、補正部４６５と、記憶制御部４６７と、分析部４６９を備える。制御部４６が備えるこれらの機能部は、例えば、図示しないＣＰＵが、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等である記憶部４２に記憶された各種プログラムを実行することにより実現される。
【００５５】
表示制御部４６０は、キーボードやマウス等の入力装置である入力受付部３３を介してユーザーから受け付けた操作に基づいて各種の画面を生成する。表示制御部４６０は、生成した画面を液晶ディスプレイ等である表示部４５に表示させる。
取得部４６１は、放射線検出部１２から検出情報を取得する。
導出部４６２は、取得部４６１が取得した検出情報に基づいてエネルギースペクトルを導出する。
検出部４６３は、導出部４６２が導出したエネルギースペクトルに基づいて、物体Ｗに含まれる複数の元素のうちの基準となる元素である基準元素が放出したエネルギーである検出エネルギーを検出する。
補正部４６５は、記憶部４２に予め記憶された情報であって基準元素が放出するエネルギーである基準エネルギーを示す情報である基準エネルギー情報と、検出部４６３が検出した検出エネルギーとに基づいて、導出部４６２が導出したエネルギースペクトルを補正する。
記憶制御部４６７は、取得部４６１が取得した検出情報を記憶部４２に記憶させる。
分析部４６９は、補正部４６５が補正したエネルギースペクトルに基づいて、物体Ｗの性質や構造を分析する。例えば、分析部４６９は、補正部４６５が補正したエネルギースペクトルに基づいて、前述の所定の処理を行う。
【００５６】
＜第２制御装置がエネルギースペクトルを補正する処理＞
以下、図４を参照し、第２制御装置４０がエネルギースペクトルを補正する処理の具体例について説明する。図４は、第２制御装置４０がエネルギースペクトルを補正する処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下では、物体Ｗが筐体１７の内部のうちの励起源部１１から第１放射線Ｒ１を照射される所定の配置位置に予め配置されている場合について説明する。また、以下では、所定の配置位置に配置された物体Ｗから放射される第２放射線Ｒ２を検出可能な位置に放射線検出部１２が予め配置されている場合について説明する。
【００５７】
ステップＳ１１０：表示制御部４６０は、ユーザーから受け付けた操作に基づいて、放射線分析装置１による物体Ｗの分析を開始させる操作である分析開始操作をユーザーから受け付ける操作画面を生成する。そして、表示制御部４６０は、生成した操作画面を表示部４５に表示させる。そして、制御部４６は、ステップＳ１２０に遷移する。
【００５８】
ステップＳ１２０：制御部４６は、ステップＳ１１０において表示部４５に表示された操作画面を介してユーザーから分析開始操作を受け付けるまで待機する。そして、当該操作画面を介してユーザーから分析開始操作を受け付けた場合（ステップＳ１２０−ＹＥＳ）、励起源部制御部３６１は、ステップＳ１２３に遷移する。
【００５９】
ステップＳ１２３：励起源部制御部３６１は、励起源部１１を制御し、物体Ｗに対する第１放射線Ｒ１の照射を開始する。そして、取得部４６１、及び記憶制御部４６７のそれぞれは、ステップＳ１２５に遷移する。なお、第１放射線Ｒ１が照射された物体Ｗは、第２放射線Ｒ２を放射する。
【００６０】
ステップＳ１２５：取得部４６１、記憶制御部４６７のそれぞれは、データ取得処理を開始する。具体的には、取得部４６１は、データ取得処理において、放射線検出部１２が第２放射線Ｒ２を検出するたびに、放射線検出部１２から検出情報を取得する。ここで、当該検出情報は、放射線検出部１２が物体Ｗから放射された第２放射線Ｒ２を検出するたびに取得部４６１に出力する検出情報であり、放射線検出部１２が検出した第２放射線Ｒ２に応じた検出情報である。また、記憶制御部４６７は、データ取得処理において、取得部４６１が放射線検出部１２から検出情報を取得するたびに、取得部４６１が取得した検出情報を、当該検出情報の波高値（すなわち、当該検出情報としての電気信号の波高値）に応じたエネルギーを示す検出情報に変換する。そして、記憶制御部４６７は、変換した当該検出情報を現在の時刻を示す時刻情報を対応付けて記憶部４２に記憶させる。取得部４６１と記憶制御部４６７が行うこのようなデータ取得処理は、ステップＳ１１０において表示部４５に表示された操作画面を介してユーザーから制御部４６が受け付けた終了条件が満たされるまで継続される。終了条件は、例えば、当該操作画面を介してユーザーから分析開始操作を受け付けた時刻から、当該操作画面を介してユーザーから制御部４６が受け付けた測定時間が経過することである。なお、終了条件は、他の条件であってもよい。取得部４６１、記憶制御部４６７のそれぞれがデータ取得処理を開始した後、補正部４６５は、ステップＳ１３０に遷移する。なお、以下では、説明の便宜上、当該時刻から当該測定時間が経過するまでの期間を測定期間と称して説明する。
【００６１】
ステップＳ１３０：補正部４６５は、前述の操作画面を介してユーザーから受け付けた操作に基づいて、記憶部４２に予め記憶された基準エネルギー情報を記憶部４２から読み出す。例えば、ユーザーは、操作画面を介して分析開始操作を行う前に、操作画面が有する基準エネルギーを入力する入力欄に基準エネルギーを入力することができる。ユーザーにより当該入力欄に基準エネルギーが入力された場合、記憶制御部４６７は、当該入力欄に入力された基準エネルギーを示す基準エネルギー情報を記憶部４２に記憶させる。補正部４６５は、このように記憶部４２に記憶された基準エネルギー情報をステップＳ１３０において記憶部４２から読み出す。そして、導出部４６２は、ステップＳ１５０に遷移する。
【００６２】
ステップＳ１５０： 導出部４６２は、現在までに記憶部４２に記憶された１以上の検出情報に基づくエネルギースペクトルである第１エネルギースペクトルを導出（算出）する。ステップＳ１５０において導出部４６２が当該１以上の検出情報に基づいて第１エネルギースペクトルを導出（算出）する方法は、既知の方法であってもよく、これから開発される方法であってもよい。
【００６３】
ステップＳ１６０：補正部４６５は、記憶部４２に予め記憶された情報であって補正係数を示す補正係数情報を記憶部４２から読み出す。ここで、１回目のステップＳ１６０の処理において記憶部４２から読み出される補正係数情報は、補正係数として１を示す情報である。当該補正係数情報は、１回目のステップＳ１６０の処理が行われる前のタイミングにおいて、記憶部４２に予め記憶させる。一方、２回目以降のステップＳ１６０の処理において記憶部４２から読み出される補正係数情報は、後述するステップＳ２２０の処理が実行されるたびに更新されるため、必ずしも補正係数として１を示す情報であるとは限らない。補正部４６５は、記憶部４２から読み出した補正係数情報に基づいて、ステップＳ１５０において導出部４６２が導出した第１エネルギースペクトルを補正する。具体的には、補正部４６５は、記憶部４２から読み出した補正係数情報が示す補正係数を当該第１エネルギースペクトルに乗算することにより、当該第１エネルギースペクトルを補正する。ここで、当該第１エネルギースペクトルに補正係数を乗算するとは、当該第１エネルギースペクトルにおける各エネルギーに補正係数を乗算することを意味する。補正部４６５が当該第１エネルギースペクトルを補正した後、表示制御部４６０は、ステップＳ１７０に遷移する。なお、補正部４６５により補正された当該第１エネルギースペクトルの詳細については、後述する。
【００６４】
ステップＳ１７０：表示制御部４６０は、ステップＳ１６０において補正部４６５が補正した第１エネルギースペクトルを示す情報を表示部４５に表示させる。例えば、表示制御部４６０は、当該情報を、前述の操作画面に表示させる。当該情報は、当該第１エネルギースペクトルにフィッティングされたフィッティング関数の曲線がプロットされたグラフであってもよく、当該第１エネルギースペクトルを示すヒストグラムであってもよく、当該第１エネルギースペクトルを示す他の情報であってもよい。表示制御部４６０が当該第１エネルギースペクトルを示す情報を表示部４５に表示させた後、導出部４６２は、ステップＳ１８０に遷移する。
【００６５】
ステップＳ１８０：導出部４６２は、ステップＳ１２０において操作画面を介してユーザーから分析開始操作を受け付けた時刻から、操作画面を介してユーザーから受け付けられた測定時間が経過したか否かを判定する。測定時間は、物体Ｗの分析を終了させるのに十分であると推定される時間であり、例えば、２時間である。なお、測定時間は、２時間よりも短い時間であってもよく、２時間よりも長い時間であってもよい。当該時刻から当該測定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１８０−ＮＯ）、導出部４６２は、ステップＳ１９０に遷移する。一方、当該時刻から当該測定時間が経過していると導出部４６２が判定した場合（ステップＳ１８０−ＹＥＳ）、取得部４６１、記憶制御部４６７のそれぞれは、ステップＳ２２５に遷移する。
【００６６】
ステップＳ１９０：導出部４６２は、待機時間が経過したか否かを判定する。具体的には、導出部４６２は、１回目のステップＳ１９０の処理において、分析開始操作を受け付けた時刻から待機時間が経過したか否かを判定する。また、導出部４６２は、２回目以降のステップＳ１９０の処理において、前回のステップＳ１９０において待機時間が経過したと判定した時刻から再び待機時間が経過したか否かを判定する。待機時間は、記憶部４２に記憶された補正係数情報を補正部４６５が更新するタイミング（又はインターバル）を規定する時間である。待機時間は、例えば、１０秒である。なお、待機時間は、１０秒より短い時間であってもよく、１０秒より長い時間であってもよい。待機時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１９０−ＮＯ）、導出部４６２は、ステップＳ１５０に遷移する。一方、待機時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１９０−ＹＥＳ）、導出部４６２は、ステップＳ２００に遷移する。
【００６７】
ステップＳ２００：導出部４６２は、直前に実行されたステップＳ１５０において導出された第１エネルギースペクトルの一部分である第２エネルギースペクトルを当該第１エネルギースペクトルから導出（抽出）する。第２エネルギースペクトルは、この一例において、当該第１エネルギースペクトルに含まれる一部分のエネルギースペクトルであって、ステップＳ１３０において補正部４６５が記憶部４２から読み出した基準エネルギー情報が示す基準エネルギーを含む予め決められたエネルギー範囲の部分のエネルギースペクトルのことである。当該予め決められたエネルギー範囲は、例えば、基準エネルギーから所定値低いエネルギーと、基準エネルギーから所定値高いエネルギーとの間の範囲のことである。所定値は、例えば、基準エネルギーの１０％である。なお、所定値は、基準エネルギーの１０％よりも低い値であってもよく、基準エネルギーの１０％よりも高い値であってもよい。なお、当該予め決められたエネルギー範囲は、第１エネルギースペクトルのエネルギー範囲と同じであってもよい。また、導出部４６２は、直前に実行されたステップＳ１５０において導出された第１エネルギースペクトルの一部分である第２エネルギースペクトルを当該第１エネルギースペクトルから導出（抽出）する構成に代えて、現在までに記憶部４２に記憶された検出情報に基づいて、当該予め決められたエネルギー範囲のエネルギースペクトルを第２エネルギースペクトルとして算出する構成であってもよい。導出部４６２が第２エネルギースペクトルを導出した後、検出部４６３は、ステップＳ２１０に遷移する。
【００６８】
ステップＳ２１０：検出部４６３は、ステップＳ２００において導出部４６２が導出（抽出）した第２エネルギースペクトルに基づいて、物体Ｗに含まれるシリコン（この一例における基準元素）が放出したエネルギーを検出エネルギーとして検出する。具体的には、検出部４６３は、ステップＳ２１０において、シリコンから放射されるＫ線のエネルギーを検出エネルギーとして検出する。この一例において、基準エネルギーがシリコンのＫα線のエネルギーであるため、当該Ｋ線は、当該Ｋα線（Ｓｉ−Ｋα線）である。なお、当該Ｋ線は、Ｋβ線等の他のＫ線であってもよい。検出部４６３が当該検出エネルギーを検出した後、補正部４６５は、ステップＳ２２０に遷移する。
【００６９】
ステップＳ２２０：補正部４６５は、ステップＳ２１０において検出部４６３が検出した検出エネルギーと、ステップＳ１３０において記憶部４２から読み出した基準エネルギー情報とに基づいて、前述の補正係数を算出する。以下では、一例として、ステップＳ２１０において検出部４６３により１７３５ｅＶが検出エネルギーとして検出された場合について説明する。補正部４６５は、当該基準エネルギー情報が示す基準エネルギーを、当該検出エネルギーによって除した値（基準エネルギーと検出エネルギーとの比）を前述の補正係数として算出する。前述した通り、この一例において、基準エネルギーが１７４０ｅＶであり、検出エネルギーが１７３５ｅＶであるため、補正係数は、（１７４０／１７３５）である。補正部４６５は、記憶部４２に予め記憶された補正係数情報を記憶部４２から削除し、算出した補正係数を示す補正係数情報を新たに記憶部４２に記憶させる。すなわち、補正部４６５は、記憶部４２に予め記憶された補正係数情報を、算出した補正係数を示す補正係数情報に更新する。そして、導出部４６２は、ステップＳ１５０に遷移する。このように、補正部４６５は、分析開始操作を受け付けてから待機時間が経過する毎に補正係数情報を更新する。
【００７０】
ステップＳ２２５：取得部４６１、記憶制御部４６７のそれぞれは、データ取得処理を終了する。具体的には、取得部４６１は、放射線検出部１２からの検出情報の取得を停止（終了）させる。当該取得の停止に伴い、記憶制御部４６７は、検出情報の記憶部４２への記憶を停止する。そして、制御部４６は、ステップＳ２３０に遷移する。
【００７１】
ステップＳ２３０：制御部４６は、第１制御装置３０の励起源部制御部３６１に対して、励起源部１１に第１放射線Ｒ１の照射を停止させる要求を出力する。当該要求を取得した励起源部制御部３６１は、励起源部１１を制御し、第１放射線Ｒ１の照射を停止する。そして、分析部４６９は、ステップＳ２４０に遷移する。
【００７２】
ステップＳ２４０：分析部４６９は、最後に実行されたステップＳ１６０において補正部４６５が補正した第１エネルギースペクトルに基づいて、前述の所定の処理を行う。そして、制御部４６は、処理を終了する。
【００７３】
このように、第２制御装置４０は、上記において説明した基準エネルギー及び検出エネルギーに基づいて、導出した第１エネルギースペクトルを補正する。これにより、放射線分析装置１は、物体Ｗの分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる。特に、物体Ｗの分析に要する時間が長い場合であっても、放射線分析装置１は、精度の高いエネルギースペクトルを算出し、算出したエネルギースペクトルに基づく処理を高い精度で行うことができる。
【００７４】
なお、放射線分析装置１は、上記において説明した第１エネルギースペクトルの導出を、ユーザーから予め受け付けた１以上のＲＯＩ（Region  Of  Interest）のそれぞれに対して行う（すなわち、マッピングを行う）構成であってもよい。この場合、放射線分析装置１は、当該１以上のＲＯＩのそれぞれ毎に導出された第１エネルギースペクトルを、上記において説明した基準エネルギー及び検出エネルギーに基づいて補正する。
【００７５】
ここで、図５を参照し、第１エネルギースペクトルについて説明する。図５は、ステップＳ１５０において導出部４６２により導出された第１エネルギースペクトルの一例を示すグラフである。当該グラフの横軸は、エネルギーを示す。また、当該グラフの縦軸は、各エネルギーに応じた第２放射線Ｒ２が放射線検出部１２により検出された回数である計数を示す。また、当該グラフの曲線ＦＣ１は、導出部４６２が導出した第１エネルギースペクトルを表す。より具体的には、曲線ＦＣ１は、当該第１エネルギースペクトルにフィッティングされたフィッティング関数を表す。また、当該グラフに示したピークＰＫ１は、曲線ＦＣ１における複数のピークのうちの１つであり、この一例における基準元素であるシリコンから放射されたＫα線のピークである。また、当該グラフに示したエネルギーＢＥは、ピークＰＫ１に基づいて検出されたエネルギーである。以下では、説明の便宜上、エネルギーＢＥが前述の基準エネルギー（この一例において、１７４０ｅＶ）と一致している場合を例に挙げて説明する。
【００７６】
前述した通り、放射線検出部１２が出力するベースラインが変動した場合、第１エネルギースペクトルは、当該ベースラインの変動に応じて変化する。例えば、図５に示した第１エネルギースペクトルを表す曲線ＦＣ１は、当該ベースラインが変動した場合、当該変動に応じて、図５に示した曲線ＦＣ２と一致する位置まで図５に示したグラフの横軸の低エネルギー側にシフトする。図５に示したピークＰＫ２は、曲線ＦＣ２における複数のピークのうちの１つであり、この一例における基準元素であるシリコンから放射されたＫα線のピークである。また、当該グラフに示したエネルギーＦＥは、ピークＰＫ２に基づいて検出されたエネルギーである。当該場合、シリコンから放射されたＫα線のエネルギーは、ピークＰＫ２に基づいて検出部４６３によりエネルギーＦＥとして検出されてしまう。図５に示したエネルギー差ＥＤは、エネルギーＢＥとエネルギーＦＥとの差である。
【００７７】
補正部４６５は、曲線ＦＣ２により表される第１エネルギースペクトルに対して、ステップＳ２２０において算出した補正係数を乗算することによって、当該第１エネルギースペクトルを図５に示したグラフの横軸に沿って高エネルギー側にシフトさせ、当該第１エネルギースペクトルが曲線ＦＣ１により表される第１エネルギースペクトルとほぼ重なるように補正する。これにより、放射線分析装置１は、物体Ｗの分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる。
【００７８】
ここで、図５に示した曲線ＦＣ２によって表される第１エネルギースペクトルの一部分である部分スペクトルＥＷは、導出部４６２がステップＳ２００において導出（抽出）する第２エネルギースペクトルの一例である。導出部４６２は、曲線ＦＣ２によって表される第１エネルギースペクトルから、当該第１エネルギースペクトルの一部分であってエネルギーＢＥから所定値低いエネルギーとエネルギーＢＥから所定値高いエネルギーとの間の範囲の部分のエネルギースペクトルを第２エネルギースペクトルとして導出（抽出）する。すなわち、前述の所定値は、図５に示したように、当該範囲にエネルギーＦＥが含まれるように選ばれる値である。検出部４６３は、当該第２エネルギースペクトルに基づいて、物体Ｗに含まれるシリコン（この一例における基準元素）が放出したエネルギー（図５に示した一例では、エネルギーＦＥ）を検出エネルギーとして検出する。
【００７９】
なお、図５は、エネルギー差ＥＤを明確にするように描かれているため、部分スペクトルＥＷのエネルギー範囲は、エネルギーＢＥから所定値低いエネルギーとエネルギーＢＥから所定値高いエネルギーとの間の範囲には一致していない。また、図５に示したグラフは、説明用に描いたものであり、曲線ＦＣ１のピークＰＫ１及び曲線ＦＣ２のピークＰＫ２のそれぞれは、現実のシリコンから放射されたＫα線のピークとは必ずしも一致しない。
【００８０】
また、上記において説明した基準エネルギーは、基準元素が放出するエネルギーに代えて、基準元素が吸収するエネルギーであってもよい。この場合、基準エネルギーは、基準元素の電子が励起される際に当該電子が吸収するエネルギーのことである。具体的には、当該場合、この一例において、基準エネルギーは、基準元素のＫ殻の電子が励起される際に当該電子が吸収するエネルギーのことである。なお、当該場合、基準エネルギーは、基準元素のＬ殻の電子が励起される際に当該電子が吸収するエネルギー等の当該基準元素の電子が励起される際に当該電子が吸収する他のエネルギーであってもよい。また、当該場合、検出部４６３は、導出部４６２が算出したエネルギースペクトルの吸収端に基づいて、基準元素のＫ殻の電子が吸収したエネルギーを検出エネルギーとして検出する。また、当該場合、基準元素は、物体Ｗに含まれる元素に代えて、検出装置１０が備えるＸ線透過窓、Ｘ線レンズ等に含まれる元素であってもよい。この場合、物体Ｗは、基準元素を含まなくてもよい。
【００８１】
また、基準元素は、物体Ｗに含まれる元素に代えて、物体Ｗと異なる校正用の物体に含まれる元素であってもよい。この場合、制御部４６は、例えば、ステップＳ２００の処理が行われる前に、第１制御装置３０を制御し、前述の待機時間が経過するたびに当該校正用の物体に対して第１放射線Ｒ１を励起源部１１に放射させる。そして、放射線検出部１２は、当該校正用の物体から放射される第２放射線Ｒ２を検出し、検出した当該第２放射線Ｒ２のエネルギーに応じた波高値の電気信号を第２検出情報として第２制御装置４０に出力する。取得部４６１は、放射線検出部１２から第２検出情報を取得する。記憶制御部４６７は、取得部４６１が取得した第２検出情報の波高値（すなわち、当該第２検出情報としての電気信号の波高値）に応じたエネルギーの第２放射線Ｒ２が検出されたことを示す検出情報に変換する。記憶制御部４６７は、変換した第２検出情報を現在の時刻を示す時刻情報を対応付けて記憶部４２に記憶させる。そして、導出部４６２は、ステップＳ２００において、記憶部４２に記憶された第２検出情報に基づいて第２エネルギースペクトルを導出する。この場合、物体Ｗは、基準元素を含まなくてもよい。一方、当該校正用の物体は、単純な構成であることが望ましく、例えば、シリコン、アルミニウム等によって構成されるが、これらに限られるわけではない。
【００８２】
また、上記において説明した取得部４６１及び導出部４６２は、波高分析装置として第２制御装置４０と別体に構成されてもよい。この場合、放射線分析装置１は、検出装置１０と、波高分析装置と、第２制御装置４０を備える。波高分析装置は、放射線検出部１２が検出した第２放射線Ｒ２に応じた電気信号を取得し、取得した当該電気信号に基づくエネルギースペクトルを算出する。そして、第２制御装置４０は、波高分析装置から当該エネルギースペクトルを取得する。
【００８３】
また、上記において説明した補正部４６５は、ステップＳ２２０において、検出部４６３が過去に検出した２以上の検出エネルギーの平均値によって、基準エネルギーを除した値を補正係数として算出する構成であってもよい。この場合、補正部４６５は、例えば、当該平均値がＢであり、基準エネルギーがＡである場合、当該比は、Ａ／Ｂである。なお、当該２以上の検出エネルギーは、現在から予め決められた期間遡った時刻までの時間内に記憶部３２に記憶されたすべての検出エネルギーであってもよく、当該すべての検出エネルギーのうちランダムに選択された検出エネルギーであってもよく、当該すべての検出エネルギーのうち所定のルールに基づいて選択された検出エネルギーであってもよく、他の方法によって選択された検出エネルギーであってもよい。
【００８４】
また、導出部４６２は、図４に示したフローチャートにおいて、前述の測定期間内のタイミングにおいて、第１エネルギースペクトルと第２エネルギースペクトルとのそれぞれを導出する構成であったが、これに代えて、当該タイミングにおいて第１エネルギースペクトルを導出し、測定期間外のタイミングにおいて、第２エネルギースペクトルを算出する構成であってもよい。例えば、導出部４６２は、測定期間内のタイミングにおいて第１エネルギースペクトルを導出し、導出した第１エネルギースペクトルを記憶部４２に記憶させた後、測定期間外のタイミングにおいて制御部４６がステップＳ２３０の処理を実行するとともに、記憶部４２に記憶された検出情報に基づいて第２エネルギースペクトルを導出する構成であってもよい。この場合、補正部４６５は、第１エネルギースペクトルの補正を、第２エネルギースペクトルを導出してから行う。
【００８５】
また、上記において説明した検出部４６３は、図４に示したフローチャートにおいて、導出部４６２が第１エネルギースペクトルを算出した後に、導出部４６２が算出した第２エネルギースペクトルに基づいて検出エネルギーを検出する構成であったが、これに代えて、導出部４６２が第１エネルギースペクトルを導出する前のタイミング、又は当該前と導出部４６２が第１エネルギースペクトルを導出した後との両方のタイミングにおいて、導出部４６２が導出した第２エネルギースペクトルに基づいて検出エネルギーを検出する構成であってもよい。
【００８６】
また、上記において説明した検出部４６３は、導出部４６２が第１エネルギースペクトルを導出している最中のタイミングにおいて、導出部４６２が導出した第２エネルギースペクトルに基づいて検出エネルギーを検出する構成であってもよい。この場合、導出部４６２は、第１エネルギースペクトルを導出し終える前に第２エネルギースペクトルを算出し終える。これにより、放射線分析装置１は、物体Ｗの分析に要する時間を更に低減することができる。
【００８７】
以上説明したように、実施形態における放射線分析装置１は、複数の元素を含む物体（この一例において、物体Ｗ）に第１放射線（この一例において、第１放射線Ｒ１）を照射し、第１放射線が照射された物体から放射される複数の第２放射線（この一例において、第２放射線Ｒ２）を放射線検出部（この一例において、放射線検出部１２）により検出し、放射線検出部が検出した複数の第２放射線それぞれの信号に基づくエネルギースペクトルを算出し、算出したエネルギースペクトルに基づいて、基準となる元素である基準元素（この一例において、シリコン）が吸収したエネルギー又基準元素が放出したエネルギーである検出エネルギーを検出し、記憶部（この一例において、記憶部４２）に予め記憶された情報であって基準元素が吸収するエネルギー又は基準元素が放出するエネルギーである基準エネルギーを示す情報である基準エネルギー情報と、検出した検出エネルギーとに基づいて、算出したエネルギースペクトルを補正する。これにより、放射線分析装置１は、物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる。
【００８８】
また、放射線分析装置１は、エネルギースペクトルとして、ユーザーから受け付けた第１エネルギー範囲におけるエネルギースペクトルである第１エネルギースペクトルと、基準エネルギーを含む第２エネルギー範囲におけるエネルギースペクトルである第２エネルギースペクトルとのそれぞれを算出し、第２エネルギースペクトルに基づいて検出エネルギーを検出する。これにより、放射線分析装置１は、第２エネルギースペクトルに基づいて、物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高い第１エネルギースペクトルを提供することができる。
【００８９】
また、放射線分析装置１では、第１エネルギー範囲と第２エネルギー範囲は、同じである。そして、放射線分析装置１は、放射線検出部が検出した複数の第２放射線それぞれの信号に基づく１つのエネルギースペクトルを第１エネルギースペクトル及び第２エネルギースペクトルとして算出する。これにより、放射線分析装置１は、１つのエネルギースペクトルとして算出した第１エネルギースペクトル及び第２エネルギースペクトルに基づいて、物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高い第１エネルギースペクトルを提供することができる。
【００９０】
また、放射線分析装置１は、物体の分析を開始する操作をユーザーから受け付けた時刻から、ユーザーから受け付けた測定時間が経過するまでの間のタイミングにおいて、第１エネルギースペクトルを算出し、当該間以外のタイミングにおいて、第２エネルギースペクトルを算出する。これにより、放射線分析装置１は、第１エネルギースペクトルを算出した後における任意のタイミングにおいて、第２エネルギースペクトルを算出することができる。
【００９１】
また、放射線分析装置１は、物体の分析を開始する操作をユーザーから受け付けた時刻から、ユーザーから受け付けた測定時間が経過するまでの間のタイミングにおいて、第１エネルギースペクトルと第２エネルギースペクトルとを算出する。これにより、放射線分析装置１は、当該間における任意のタイミングにおいて、第１エネルギースペクトルと第２エネルギースペクトルとを算出することができ、その結果、物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる。
【００９２】
また、放射線分析装置１は、第２エネルギースペクトルを算出する毎に検出エネルギーを検出し、検出エネルギーを検出する毎に、算出した第１エネルギースペクトルを補正する。これにより、放射線分析装置１は、第２エネルギースペクトルを算出する毎に、第１エネルギースペクトルを補正することができる。
【００９３】
また、放射線分析装置１は、第１エネルギースペクトルを算出する前と、第１エネルギースペクトルを算出した後とのいずれか一方又は両方のタイミングにおいて、算出した第２エネルギースペクトルに基づいて検出エネルギーを検出する。これにより、放射線分析装置１は、任意のタイミングにおいて第１エネルギースペクトルを補正することができる。
【００９４】
また、放射線分析装置１は、第１エネルギースペクトルを算出している最中のタイミングにおいて、算出した第２エネルギースペクトルに基づいて検出エネルギーを検出する。これにより、放射線分析装置１は、物体の分析に要する時間を更に低減することができる。
【００９５】
また、放射線分析装置１は、検出部（この一例において、検出部４６３）が検出した検出エネルギーと、記憶部に記憶された基準エネルギー情報が示す基準エネルギーとの比に基づいて、算出したエネルギースペクトルを補正する。これにより、放射線分析装置１は、検出エネルギーと基準エネルギーとの比に基づいて、物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる。
【００９６】
また、放射線分析装置１は、算出したエネルギースペクトルに基準エネルギーと検出エネルギーとの比を乗算することにより、算出したエネルギースペクトルを補正する。これにより、放射線分析装置１は、算出したエネルギースペクトルに基準エネルギーと検出エネルギーとの比を乗算することにより、物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる。
【００９７】
また、放射線分析装置１は、検出部が過去に検出した１以上の検出エネルギーと、基準エネルギーとに基づいて、算出したエネルギースペクトルを補正する。これにより、放射線分析装置１は、検出部が過去に検出した１以上の検出エネルギーと、基準エネルギーとに基づいて、物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる。
【００９８】
また、放射線分析装置１では、基準元素が吸収するエネルギーは、基準元素のＫ殻の電子が励起される際に当該電子が吸収するエネルギーであり、基準元素が放出するエネルギーは、基準元素から放射されるＫ線のエネルギーである。これにより、放射線分析装置１は、基準元素のＫ殻の電子が励起される際に当該電子が吸収するエネルギー、又は基準元素が放出するエネルギーは、基準元素から放射されるＫ線のエネルギーに基づいて、物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる。
【００９９】
また、放射線分析装置１では、基準元素は、Ｋ殻の電子が励起されることによってＫ線を放射する元素のいずれかである。これにより、放射線分析装置１は、Ｋ殻の電子が励起されることによってＫ線を放射する元素に基づいて、物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる。
【０１００】
また、放射線分析装置１では、励起源部は、電子線を第１放射線として照射し、放射線検出部は、電子線が照射された物体から発生するＸ線を第２放射線として検出する超伝導転移端センサー（この一例において、超伝導転移端センサーＴ１）を有する。これにより、超伝導転移端センサーを有するＸ線分析装置である放射線分析装置１は、放射線検出部の検出感度の変化を抑制しつつ、物体の分析に要する時間を低減しつつ、精度の高いエネルギースペクトルを提供することができる。
【０１０１】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。
【０１０２】
また、以上に説明した装置（例えば、制御装置２０）における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳ（Operating  System）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ（Compact  Disk）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１０３】
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１…放射線分析装置、１０…検出装置、１１…励起源部、１２…放射線検出部、１３…放射線収束部、１４…位置可変部、１５…駆動部、１６…冷却装置、１７…筐体、２０…制御装置、３０…第１制御装置、３１、４１…ＣＰＵ、３２、４２…記憶部、３３、４３…入力受付部、３４、４４…通信部、３５、４５…表示部、３６、４６…制御部、４０…第２制御装置、３６１…励起源部制御部、４６０…表示制御部、４６１…取得部、４６２…導出部、４６３…検出部、４６５…補正部、４６７…記憶制御部、４６９…分析部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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