【誤訳訂正書】
【提出日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００１】
本発明は一般に、X線、ガンマ線、核子などの検出に用いられる放射線検出器に付加された前置増幅器によって生じるような、ステップ状信号事象を検出、計数及び振幅の測定をするためのシステムに関する。さらに本発明は、時変フィルタの適用、適用したフィルタのパラメータに従って決定される振幅の指標付け及び測定した振幅を事象ごとベースで１組のスペクトルに分類するために指標付けした値の使用によって、これらのステップ状事象の振幅を測定する際の精度の向上に関する。事象間の信号を適切に処理することによってベースライン補正もまた行う。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００６
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００６】
分光計増幅器１５がそれからAEを測定するために使用される。最新の分光計増幅器１５内で前置増幅器１０の出力は、「低速」エネルギーフィルタ回路１７と「高速」積み重なり検出回路１８との両方に送られる。このエネルギーフィルタ回路はAeステップをフィルタして、低雑音の整形した、ピーク値がAEに比例する出力パルスを発生する。積み重なり検出回路は高速フィルタ及び弁別器を前置増幅器出力に適用してAe信号ステップ（事象）を検出し、フィルタピーク値捕捉回路２０に信号を送り、エネルギーフィルタ回路１７によって発生された整形したこれらのパルスからの振幅を捕捉するが、これらは充分な時間間隔を有しているのでお互いの振幅を歪ませることはない（つまり「積み重なって」していない）。「高速」と「低速」の間の区別はそれぞれの応用によって相対的であるが、一般に「高速」フィルタの時定数は「低速」エネルギーフィルタの少なくとも１０倍短い（たとえば典型的なX線分光計における高速フィルタは200nsでエネルギーフィルタは4 μs）。この検出回路１８はまたいつ事象が充分に分離されるかを決定し、それによってエネルギーフィルタ回路がそのDC値（つまり非ゼロオフセット）に戻り、ベースライン捕捉回路２２にこれらの値を捕捉するように信号を送り、これによってこの値を捕捉したピーク値から減算回路２３によって減算する。これらの差はそれから入射放射線中に存在するエネルギー値のスペクトル的表示（スペクトル）を形成するため、多チャンネル分析装置（MCA）あるいはディジタル信号処理装置（DSP）２５に転送される。
【誤訳訂正３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００７】
分光計増幅器の作り方は比較的成熟しており、またアナログとディジタル電子回路の両
方による多数の変形があり、図１にその基本回路を示す。クノルの参考書は本題について良い手引きを提供している[クノル  1989]。さらにこれについてウオーバートンほか. による特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献４[ウオーバートン  1997、1999A、1999B、及び2003]。たとえばいくつかの設計において、フィルタピーク捕捉回路はピークを自動的に検出、捕捉し、積み重なり検査器の仕事は捕捉が有効か無効かを弁別して、有効な値のみを減算回路２３に送ることを許すことである。さらに図示した要素の順序は同じ目的を達成するために変更してもよい。このようにアナログ回路においてベースライン捕捉回路は通常スイッチト・キャパシタであり、これはベースラインが有効である間はエネルギーフィルタ回路１７の出力に結合されており、積み重なり検査回路が事象を検出すると切り離される。この回路の時定数はフィルタベースライン雑音に対して充分大きい。さらに減算回路２３は一般に演算増幅器で、その負入力にキャパシタ電圧が印加され、その正入力にピーク捕捉増幅器２０が接続されている。場合によって回路２０と回路２３の順序が入れ替わっており、これによりピーク振幅が捕捉される前にオフセットがエネルギーフィルタ回路の出力から除去される。実際に従来のMCAにおいて、ピーク捕捉能力はMCA２５の中に含まれており、分光計増幅器１５から全体が削除される。ディジタル分光計では、信号と同じ雑音を有する単一のベースライン値を捕捉する点が若干異なっている。この場合ベースライン値は一般に雑音を低減するため平均を取り、この平均<b>を減算回路２３に渡す。正味の結果はしかし同じであり、図１に示す基本機能はこれらの分光計の動作の本質を一括して捉えている。
【誤訳訂正４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１３】
時変フィルタリングには利点と欠点が認められる。主要な利点はそれが効率的であることである。ある最小許容測定時間により分離されたすべての事象が処理され、利用可能なだけの多くの情報が使用される。これによりある所定の計数率に対して時変プロセッサはより大きなスループットだけでなく、より良好なエネルギー分解能も達成する。しかしこの方法は３つの重要な欠点がある。まず事象の処理に使用する可変整形時間の範囲に対応するいろいろな分解能を持つ多数のガウス分布から成り立つため、そのスペクトル応答関数はガウス関数ではない。そのこと自体は悪くない。第２の問題は、処理時間が長いものや短いものがあって処理する事象の数が変化するため、応答関数の形がICRに伴って変化することである。この事実により、標準物質測定の使用に基づいている多数の分析法に使用する方法としてはこの方法は不適格である。標準及び未知の物質が同一のICRで収集されることを保証する方法がないため、両者間でピーク形状を正確に比較することができず、分析法としては落第である。最後に、これらの時変フィルタは事象を処理するのにすべての利用可能なデータを使用するため、ベースライン測定を行うためのデータが残されておらず、そのために分解能が低下するので同じく受け容れがたい。したがって、特に目的が大きいバックグラウンドに対して弱い線を測定することである状況では、貧弱な定義あるいは定義されない応答関数の罰なしにスループットと分解能を向上した事象処理方法を持つことが望ましい。それはさらに高い計数率において、またその他の種類の変化に対して応答関数を安定させるためのベースライン測定を行えるのでさらに有用であろう。
【誤訳訂正５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１５
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１５】
簡単に言うとこの手法は、前置増幅器信号中にステップ状のパルスが存在することを検出する手段と、検出したパルスの連続する対の間の時間を測定する手段と、パルスの１つ又は複数の特性の評価を得るためにステップ状パルスのフィルタリングが可能な１組のフィルタとを持つ分光計を提供する。この分光計は、各検出パルスにフィルタを適用し、その適用フィルタは検出パルスとその直前のパルス及び後続のパルスとの間の測定時間間隔に基づいて利用可能なフィルタの組から選択し、適用したフィルタを特定する１つ又は複数の指標を、適用したフィルタの出力に附する。指標が附されたフィルタ出力は、それから各出力を特定のカテゴリーあるいはその指標の値に基づくカテゴリーに割り当てることによって、複数のカテゴリーに分類することができる。
【誤訳訂正６】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１６
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１６】
放射線分光法の関連においてステップ状パルスの振幅が一般に重要な特性である、というのはそれが検出器内への放射線吸収事象のエネルギーに比例するからである。この場合フィルタの組は整形あるいは立ち上がり時間で特性化される整形フィルタであり、パルスの振幅、したがって事象のエネルギー、の推定を行い、これらの推定値にはフィルタの整形時間を特定する指標が附される。整形フィルタのエネルギー分解能はその整形時間に関係するから、フィルタの出力をカテゴリーあるいは「スペクトル」に分類するのに整形時間を使用することが１組のスペクトルを生成し、その各スペクトルはそれぞれ固有のエネルギー分解能を有する。このように、従来の分光計が複数のフィルタあるいは適応フィルタを有する場合、そのすべての出力が単一のスペクトルに置かれ、良いエネルギー分解能を持つフィルタからの出力がそれより劣るフィルタからの出力と混合されるので情報が失われるのとは対照的に、フィルタから生成されるすべての情報が維持される。
【誤訳訂正７】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１７】
また、フィルタの組の一員として多数の異なるフィルタを実現することが可能であるから、１組のフィルタの性能を定量化し、また異なる組のフィルタの効率を比較することができるようにするために、「特性因子」の概念を導入する。好ましい特性因子は、規定した信号雑音比でバックグラウンドの上にあるピークを検出するのに必要な時間の逆数である。この定義を使って最大の特性因子を有する組を見出すことにより、ある特定の測定に対する最適なフィルタの組を選択できる。この最適組を決定する２つの方法を説明する。１つはピーキング時間が数学的にお互いに関係している場合であり、もう１つはそうでない場合である。
【誤訳訂正８】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１９】
適用したフィルタの出力はまた、前置増幅器の信号中の残留勾配あるいはDCオフセット
を、ステップ状パルスの存在しない信号の部分近辺にフィルタが適用された場合にフィルタ出力に現れるその部分を代表するベースライン値をそれから減算することにより埋め合わせるために、ベースライン補正できる。ベースライン値は、ステップ状パルスの存在しない時点における第２の「ベースライン」フィルタのベースライン値を測定し、この測定値を適用したフィルタとベースラインフィルタのパラメータ間の差を説明するようにスケーリングすることにより、推定することができる。この手法の精度は、スケーリング作業を複数のベースラインフィルタ測定に適用することにより上げることができる。
【誤訳訂正９】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２１】
最初の実施例において、分光計は、発生する検出器事象のエネルギーを決定するために４つのエネルギーフィルタを有するが、これらのフィルタはピーキング時間で特性化されている。この分光計はまた検出された２つのパルスの間の時間を測定するための高速パルス検出回路と積み重なり検査回路を有する。各検出パルスについてこの回路はそのパルスと先行及び後続パルスとの間隔を測定し、それから先行及び後続時間間隔よりも短かく、最も長いピーキング時間を持つフィルタでパルスを処理する。この特定の実施例においてこの選択基準は、連続的に前置増幅器の信号を処理し、それらをマルチプレクサを経由してピーク捕捉回路に接続する４つのフィルタを有することにより実行される。高速パルス検出回路がパルスを検出するたびに、積み重なり検査回路が最も短いピーキング時間のフィルタから順番に各フィルタからのピーク出力を捕捉するためにマルチプレクサのゲートを、マルチプレクサに接続される次のフィルタが選択基準を侵犯する時点に達するまで、開く。捕捉されたピーク振幅はそれからそのパルスがピーキング時間τj を持つフィルタから捕捉されたことを示す値jが指標として附されるが、ここにjは４つのフィルタに対して０から３の値を取る。指標が附されたのち、捕捉されたピーク振幅はそのフィルタに対応するスペクトルSjに投入される。本実施例におけるピーキング時間は任意であるが、場合によっては形状順序τj = τ0 Kj を形成する値、特にK = 2に選ぶと好都合である。この場合最適なフィルタの組は、τ3 が最大許容値を越えないすべてのτ0 の値について特性因子を計算し、この特性因子が最大の組を選択することにより見つけることができる。このフィルタ出力は、フィルタの１つ（たとえばτ0 フィルタ）のベースライン値bをパルスが存在しない時点で捕捉し、これらの測定の移動平均値<b>を更新することにより修正されたベースラインとすることができる。τ0 とτj との差を説明するために適当にスケールされたこの値<b>をそれからベースライン補正のためτj フィルタから捕捉された出力から減算することができる。
【誤訳訂正１０】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２３】
本実施例はベースライン補正をするのが難しくない。検出パルスのない充分な長さの領域において加算フィルタの１つ（たとえばτ2 フィルタ）の連続測定値を取り、それらを減算することによって前置増幅器信号における平均勾配sを測定する場合、L32s/2の値を得るが、ここにL3はτ3 フィルタにおけるサンプル値の数で、これからsが容易に得られる。適用したフィルタ出力がその間にパルス自身を除いてGサンプルの間隔のある（3-j）ビットだけビットシフトしたτj 先行和と（3-i）ビットだけビットシフトしたτi 遅行和とから成る場合、先行和について2j-3 (L32s/2)を、また遅行和について2i-3 (L32s/2)を、またL3Gsを全ベースライン補正に対する間隔領域について減算するだけでよい。これはゲートアレイロジックあるいはDSPによって容易に実行できる。L32s/2及びs又はそのいずれかの複数測定を行い、それを平均すればベースライン補正の精度が向上する。間隔Gが同様にτ0 の２乗に拘束される場合、G = 2g-1 L0と書くことができ、間隔ベースライン補正項は2g-3 (L32s/2) と簡単になる。このことは、特に修正をゲートアレイで実行するとき好都合である、というのは新たにベースライン測定を行い、DSPが新しいベースライン平均を計算するたびに、単一修正項(L32s/2)だけをDSPからダウンロードするだけでよいからである。
【誤訳訂正１１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２５
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２５】
第３の実施例は第２の実施例と同様であるが、４つの固定長の移動和フィルタを使う代わりに、クロックサイクルの中で各検出パルス対の間の長さLが規定の最小値Lminより大きく、また規定の最大値Lmaxを越えない場合に、その間の値をすべて平均する適応長移動和フィルタを使用する点が異なる。最小長Lminは、その先行及び遅行和が共にLminである、最短の適用フィルタのエネルギー分解能が解析的に有用であるために必要である。最大長Lmaxは、検出器の漏洩電流がある場合、ある特定の値よりも長いフィルタ時間がかかるときこの種のフィルタのエネルギー分解能が劣化するので必要である。したがってこの回路のタイミング制御クロックカウンタが値Lmaxに到達したとき、このフィルタは適応長フィルタから、その先行及び遅行値が第２の実施例と同様に捕捉される固定長フィルタに変換される。２つの検出パルスの間隔がLmaxより小さいか等しいとき、パルスが検出されたときフィルタからただ１つの値が捕捉され、それは前のパルスに対しては遅行和として、また検出パルスに対して先行和として使われる。この場合、移動和フィルタから捕捉される値にはその捕捉長Ljが指標として附され、それはLminとLmaxとの間で変動する。適用したフィルタの出力にはそれからその先行及び遅行和長の対のLの値（Lj-1, Lj）が指標として附される。
【誤訳訂正１２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２７】
本実施例はお互いに単純な関係でない多数のフィルタ長を有するので、ベースライン補正は各移動和に対して(L+G)(L+1)s/2を用いてDSPで計算するか、そうでなければこれらを適応移動和が信号をフィルタしている進行中に計算することができる。これを一対のリセット可能な加算器を用いて実現できることを示すが、パルスが検出されたのち移動和フィルタが再始動するごとに、この最初の加算器は値sG/2にリセットされ、第２の加算器はゼロにリセットされる。最初のリセット可能な加算器はそれから信号勾配sの値をクロックサイクルごとにその出力に加えるように構成され、一方第２の加算器は最初の加算器の出力をクロックサイクルごとにその出力に加算するが、我々はこれが、移動和フィルタが動作しているとき同じL回のクロックサイクルののち所望の修正項(L+G)(L+1)s/2を生成することを示す。
【誤訳訂正１３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２８】
最後に特に適用したフィルタがサブフィルタの一次結合の場合そのベースライン補正はサブフィルタベースライン補正の同じ一次結合として表せることに留意しながら、この方法が、重み付けした、あるいは重み付けしないサンプル値の一次結合を含むもっと一般的なフィルタ体系にどのように拡張できるか、またこの場合ベースライン補正がどのように実現できるかを説明する。また本方法がその振幅以外のパルス特性に関心があるステップ状のパルスにどのように適用できるか調べよう。たとえば、シンチレータ結晶からのパルスでは、パルス面積が粒子エネルギーの最良の尺度であり、また光出力の減衰定数をある粒子同定の仕組みに使用することができる。これらの特性はすべて適切に設計されたフィルタ構成により得ることができ、したがってこの発明による方法の適用から恩恵を受ける可能性がある。最後に、ステップ状のパルスが瞬間的な刺激に対する単極あるいは多極装置の予想される応答であり、したがって非常に一般的な信号の種類であると考えられるので、本方法は本来考案され開発された光子及び粒子検出器の領域を越えて応用を見出すことが期待できることを示している。
【誤訳訂正１４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３０
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３０】
1. 多スペクトル投入の導入
1.1 ４つのピーキング時間を持つ分光計
図４は本発明の考案を具体化した単純な分光計を示す。これは２つの主なブロック、すなわち図１のブロック１５に相当する分光計本体５０と、図１のブロック２５に相当するDSPブロックとから成る。２つのブロック間の通信は割り込み線５２とデータ及びアドレスバス５３及び５４とによって取り扱われる。分光計本体５０は高速チャネル６１とエネルギーチャネル６２とから成り、この高速チャネルは積み重なり検査回路６４に接続された高速事象検出フィルタ６３から成り、一方エネルギーチャネルは４つのエネルギーフィルタ６５、６６、６７及び６８と、４つのフィルタをゲート付きピーク捕捉回路７１に接続しているゲート付きマルチプレクサ７０を含む。ゲート付きベースライン捕捉回路７２により基線測定を行うことができる。DSP５１はゲート付きピーク捕捉回路７１とゲート付きベースライン捕捉回路７２からデータバス５３及びアドレスバス５４を経由してデータを取得する。これらの回路はすべて一般的なもので、技術に詳しい専門家にはよく知られているアナログあるいはディジタル技術を用いて実現できる。説明の便宜のためにエネルギーフィルタはピーキング時間の増加順に配置されている。
【誤訳訂正１５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３７】
1.2   ベースラインサンプリングの追加
ベースラインサンプリングは、ベースライン補正をするのにあるピーキング時間のフィルタを使って行った測定を、それとは異なるピーキング時間のエネルギーフィルタを使って行った測定にどのように用いるかを示したウオーバートンほか[ウオーバートン - 2003B]の方法を適用することにより、容易に図４の分光計に追加できる。今の場合ベースライン測定を捕捉するためにウオーバートンほか.が示したように、ゲート付きベースライン捕捉回路７２をt0エネルギーフィルタの出力に付加し、積み重なり検査回路からそれのゲートを開く。DSP５０が時に応じてアドレスバス５４及びデータバス５３を用いてこれらの捕捉された値を読み、ベースライン平均<b>を更新する。それから現在の<b>の値をピーク捕捉回路７１から捕捉したエネルギーフィルタの値をスペクトルS0 - S3に配置する前にそれらのベースライン補正に適用するのに用いる。
【誤訳訂正１６】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３９】
2.1  信号雑音比Kを達成するための特性因子と時間
本発明の便益をモデル化するにはある仮定が必要であるが、それは主に便益がこの方法を適用する実験状況によって変化するからである。したがって説明の目的で図２Bに示したのと同様のパルスの測定を試みると仮定するが、ここにベースラインにおけるエネルギ―分解能がRで、最も近いスペクトル線との局部的な分離はESである。バックグラウンド計数率b及び線のスペクトル強度sは、立ち上がり時間τiと立ち下がり時間τjを持つエネルギーフィルタのエネルギー分解能Rij（バックグラウンドにおける）とは独立であるから、スペクトルSijにおいて線とバックグラウンドの両方を含むこの線からの計数期待値NSijは計数時間tののち、
【数２】
2008501954.tif 000001
であり、ここにOCRijはSijへの出力係数率である。「期待値」とは統計的に測定する平均値を意味し、測定を多数回繰り返す場合、等号 ≡ で表される。関心領域（ROI）へのバックグラウンド計数の回数はRijに比例し、これはROIのエネルギー幅を定義するが、一方、スペクトル計数の回数はRijとは独立である。sを決定するためにバックグラウンドを減算する必要がある。
【誤訳訂正１７】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４１】
ここで、最小２乗法の意味でのsの最良推定値
をスペクトルの組｛Sij｝にわたる測定値の組｛sij｝から次式に従って作る。
【数６】
2008501954.tif 000002
ここにWは重み1/σ2sijの総和である。
【誤訳訂正１８】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４２
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４２】
スペクトルの組｛Sij｝から
を推定するために他の手法が使えることは明らかである。たとえばまずスペクトルの組｛Sij｝における測定値Nbijからバックグラウンドの最小２乗最良推定値<b>を作り、それから数式２の<b>を使って｛sij｝の組を得ることができる。あるいは適合関数として個々のスペクトルの分解能関数を使って、sとbの両方を推定するためにスペクトル｛Sij｝の完全な組から同時にデータを適合させることもできる。特にこの手法によれば、スペクトル線の高密度領域（たとえばX線のl線あるいは核放射線）あるいは本来エネルギー分解能が貧弱な計器（たとえば比例計数管）への適用において遭遇するような場合、図２Cのように分解能RijがESを越えるスペクトルSijを使うことができる。実験の状態及びその要求に応じてこれらのすべての方法において多スペクトルデータの使用を意図する一方で、数式６で表される手法について議論を限定する。
【誤訳訂正１９】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４４】
「特性因子」Q = 1/tK 、ここにtKは所望の信号雑音比を得るのに必要な時間である、を定義すると、いくらかの操作のあと次式で与えられるQの期待値を得る。
【数９】
2008501954.tif 000003
したがって測定の全体の特性因子を得るには個々のスペクトルの特性因子を加算する。この計算には、
の標準偏差すなわちσ
が期待通り(1/t)の平方根でスケールされているという中間結果が隠されている。数式９はもちろん加算に１つの項だけがあるとき古典的な単一スペクトル分光計の場合にも適用できる。特性因子の考え方に関して強調すべき点は、本質的に「このフィルタの組を使って良いデータを集めるのにどのくらい長くかかるか？」と尋ねることにより、異なるフィルタの組の統計的効率を比較することができることである。特に信号強度、バックグラウンドレベル、スペクトル線間の分離（ESで与えられる）、X線束、及び検出器特性（Rk,lにより）について情報が与えられれば、異なる組の特性因子を比較することによって、データ収集時間を最短にする最適なフィルタの組を探すことができる。
【誤訳訂正２０】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４５
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４５】
バックグラウンドに対して信号が小さい、今関心のある場合では、sはbRk,lに比べて無視することができ、個別の特性因子は次のようになる。
【数１０】
2008501954.tif 000004
Qk,lはこのようにその出力係数率OCRk,l及び信号強度sの２乗に比例してスケールされているように見える。これはバックグラウンドb、所望の信号雑音比Kの２乗、及びスペクトル分解能Rk,lに反比例する。バックグラウンドbを測定する、制限された領域ESを持つ効果はRk,l/2 (ES - Rk,l)の項に含まれており、これはRk,lがESに近づくにつれてQk,lをゼロに近づける。
【誤訳訂正２１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５０
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５０】
数式１０に入れる数式１３及び１４の解を、最大特性因子値を見出す探索ルーチンを使って得る。まず単一ピーキング時間の場合を解く。Lab Viewプログラミング言語を使ってピーキング時間τpの関数として検出器の分解能R(τp , τp)及びOCR(τp, τp)の値を計算し、それを数式１０に代入してICRの特定の値を仮定してQl,lをτpの関数として得る。Ql,lの最大値を選択する場合、ICRを変化させてQl,lの最大可能値を与える値を見出す。単一τpの場合、τp = 1.475 μsに対して最大値はICR = 300,000 cpsで起こり、これは578 eVの分解能、111,500 cpsのOCR及び4.18E-4に等しい特性因子を生じた。このようにこの非常に弱いピークに対して3のMDLを達成するために、Q-1だけ、あるいは約2,400 秒 (40.0分)計数することが必要である。この値ですらも、たとえば単純にτpを10 μsに選択する、これは400 eVの分解能を与えるが最大OCRは僅か18,000 cpsである、ことによりEsをバックグラウンドと計数領域との間で分割することによって必要とされる時間に対して、大幅な改善であることに留意が必要である。バックグラウンド計数率はこの場合僅か1.44 cpsであり、所望のMDLを達成するには80,500 秒 (22.4 時間)を要する。最適単一ピーキング時間解はしたがってOCRの大幅な増加（18,000 cpsから111,500 cps、620 %）と引き換えにエネルギー分解能の適度な低減（400 eVから578 eV又は45%）を受け入れることによって達成される。多スペクトル解はここで検出器パルス列からより多くの情報を抽出することによって次のステップに進む。
【誤訳訂正２２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５１】
多スペクトルの場合におけるモデル化の目的のために、数学的な式で関係づけられている４つのピーキング/立ち下がり時間の値があると仮定する。それから最小許容τ0と最大許容τ3を与えれば、その最大許容値を超えないτ3についてすべてのτ0の許容値に対して特性因子を計算できる。最大特性因子を生じるτ0の値はしたがって最適フィルタの組を定義する。今の場合、ピーキング時間が単純に指数２だけ異なるように要求したが、これによって最小ピーキング時間τ0がτp1に等しい場合τ1, τ2, τ3の値はそれぞれ2τp1, 4τp1及び8τp1となる。このような特別な関係式を選択したのは、主にこれらの長さにわたる移動和が我々のゲートアレイアーキテクチャにおいて単純なビットシフトで容易に正規化できるということによる。さらに複雑な数学的な式もまたフィルタのピーキング時間を関係づけるのに用い、同じやり方で最大特性因子の探索を行うことができよう。以下に説明するもっと大域的な探索は最適ピーキング時間比がこれらの値と僅かに異なることを示したが、このモデルにおいて追加で得られるものは少ないので、簡単な設計の方が好ましい。したがってこのモデルにおいてこれらのピーキング時間比を使用することが多スペクトル法自体への限界を意味すると取ってはならない。
【誤訳訂正２３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５２
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５２】
そこで多スペクトルモデルにおける最適化を単一ピーキング時間の場合と同様に実行した。ICRの値を仮定し、それから数式９にしたがってQの最大値を見出すために最小ピーキング時間τ0を変化させた。それからQの大域的な最大値を見出すためにICRを変化させた。τ0が0.575 μsに等しくICR = 350,000 cpsと選んだ条件でこれが起こり、MDL = 3を達成するために計数時間1,292秒（21.5分）に対して、全OCRが203,500 cpsまた特性因子Qが7.74E-4を与える。この多スペクトル法はこのように計数時間を本質的に半分に削減し、長い計数時間が必要なとき大きな利点となる。
【誤訳訂正２４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５３】
多スペクトル法の強化性能に３つの要素が貢献した。まず１７％増加したICRを使うことができた。第２にこのICRからOCRを82%の増加を生成した。第３にこれはまた単一ピーキング時間の場合に比べて平均でエネルギー分解能を向上させた。立ち上がり/立ち下がり時間の４つの値（τ0、τ1、τ2及びτ3）から１６の可能なフィルタが作れるが、そのうち6対（立ち上がり時間、立ち下がり時間）（（τr, τf）対）は同じエネルギー分解能、デッドタイム及びしたがってOCR（たとえば（τ1, τ2）及び（τ2, τ1））を持つ。表は各（τr, τf）対が寄与したOCR、エネルギー分解能及び部分的特性因子を示す。OCR数を考えると、（τr, τf）値の最長の可能な組を使って常にパルスを処理するので、特定の（τr, τf）対だけがそのパルス間の間隔がその値を超え、その他の（τr, τf）対はそうでないことを思い起こすことが重要である。このように実際、多くのパルスが中間の（τr, τf）組により処理され、これらのうちより長い（τr, τf）組によって処理されたものが、このよりよいエネルギー分解能値の故に最も強力に特性因子に付加される。
【誤訳訂正２５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５４】
表１：τ0 0.575 μs及びICR 350 kcpsの最適値に対する出力計数率（OCR）単位kcps対
（τr, τf）値。
【表１】
2008501954.tif 000005
【誤訳訂正２６】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５５
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５５】
表２：τ0 0.575 μs及びICR 350 kcspの最適値に対するエネルギー分解能、単位eV、対（τr, τf）値
【表２】
2008501954.tif 000006
【誤訳訂正２７】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５６
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５６】
表３：τ0 0.575 μs及びICR 350 kcspの最適値に対する部分特性因子、単位1/秒、対（τr, τf）値
【表３】
2008501954.tif 000007
【誤訳訂正２８】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５７】
表３では特性因子の僅か16％が、（τr, τf）対の少なくとも１つのメンバーがτ0 である項から由来しているが、特性因子への最大の寄与は最長の（τr, τf）値から来ているので、この表からτ0 を増加することによりいくらかの改善が得られることが判るが、しかしそうでない場合になるのはτ0 が増加するにつれ、（τr, τf）の増加に伴うOCRの損失による特性因子の損失が改善したエネルギー分解能による利得を打ち消すからである。このようにたとえばτ0 が２倍になった場合、τ1の値に対して、特性因子は7.74E-4から6.61E-4に低下し、特性因子は表４に示すようになり、ここでは以前の（τ1, τ1）が今は（τ0, τ0）の場所にある。τ0 の少なくとも（τr, τf）値を使ってのみ処理できるはずの計数をすべて失い、より長い（τr, τf）値から新しく得るものはないので、全OCRは203.5 kcpsから136.0 kcpsに低下する。これらの長い（τr, τf）値による分解能は以前よりも20から30 eV良いが、これらの分解能はすでに充分に良好で、結果として特性因子が1%上がっても、短い（立ち上がり時間、立ち下がり時間）に伴う70 kcps のOCR損失による16%の損失を打ち消すには充分でない。
【誤訳訂正２９】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５８】
表４：τ0 1.1500 μs及びICR 350 kcspの最適でない値に対する部分特性因子、単位1/秒、対（τr, τf）値
【表４】
2008501954.tif 000008
【誤訳訂正３０】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５９】
達成可能な最大特性因子はまた、関心のある線とその隣にある線との間のエネルギー分離であるEsの関数である。これは主にバックグラウンドを正確に測定するためにEsとエネルギー分解能Rとの間に充分な差が必要であることによる。Esが大きくなるとRはピーキング時間が短くなって低下する可能性があり、付随して許容できるICR及び結果のOCRを増加させる。見てきたように、特性因子はOCRに伴って大きく増加する。図６はEsの関数として前記の最適化を行った結果を示す。Esが500 eVから2000 eVに増加するにつれてQfが１０倍以上も変化し、2000 eVで飽和に近づくことが判る。単一ピーキング時間から４つのピーキング時間に移行することによるパーセンテージの向上は、利用可能な最適ICRにおけるパーセンテージの増加と同様に、本質的にEsとは独立である。
【誤訳訂正３１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００６８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００６８】
移動和長に２の指数を使用することはそれによって限られた資源を用いて多スペクトル分光計を特に容易に実現させると思われ、したがって技術的理由により好ましい実現方法である。しかしすでに説明したようにフィルタ長のこの選択に対して基本的に要求はなく、少し異なる長さ比が少し優れた特性因子Qfを与えることを示すことができる。したがって本例が本発明の範囲を制限すると取ってはならない。
【誤訳訂正３２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００７２
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００７２】
3.2  ベースライン補正を持つ４つの移動和多スペクトル分光計
この多スペクトル分光計に対するベースライン補正はウオーバートンほか [ウオーバートン, 2003] による方法を拡張することで行えるが、そこではパルスがフィルタされていないときに時折短い「サンプリング」から捕捉された値をより長いフィルタに対するベースラインを計算するのに使用する。ここで示すように、両方のフィルタが線形フィルタであるとすると、より長いフィルタのベースラインは単にサンプリングフィルタの値を定数倍して計算でき、この定数は詳しくはフィルタ長と２つのフィルタのギャップに依存する。実際に本方法において修正したフィルタの長さがこのサンプリングフィルタの長さより長い必要はなく、これはここで活用する１つの要点である。修正を実現する方法はいくつかある。
【誤訳訂正３３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００７３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００７３】
最初の方法では、単一ベースラインサンプリングフィルタを使用し、その値を１０個の異なる定数を使って、スペクトルS00１３０からS33１３９に関連する１０個の異なる固有のフィルタ組合せに拡張する。図７Aに示す好ましい実施例において、最もサンプル数は多いがエネルギー分解能が最も悪い最短フィルタ、おそらく(S00)、の使用と、より良いエネルギー分解能を持つが計数が少ないより長いフィルタの使用との間で選択しなければならない。やや驚いたことにはS22がその長さにもかかわらず適度な技術的妥協である。表２に示すようにそれは511 eVという比較的良いエネルギー分解能を有する。さらにこれは最適スループットの点において充分な数のサンプルを捕捉し、表１に見るように、これによって長さが加算2の少なくとも２倍の間隔の発生率を推定することができる、つまり4.60 μsの行にあるすべての表の値の合計と4.60 μsの列にあるすべての表の値の合計を加えて２で割ったものである、というのはそれぞれのパルス間の間隔は２つのパルスに関係しているからである。これは350 kcpsの入力率で50 kcpsのベースラインサンプル率を与え、これはミリ秒時間スケールでベースラインが低周波雑音を追跡するのに充分である。
【誤訳訂正３４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００７４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００７４】
ベースライン捕捉を実現する回路は図７Aに含まれているが、ゲート付き減算器１４１の正及び負の入力は一緒にシフトゲート２１０８のゲートされない出力に接続されている。タイミング制御回路９７に追加の論理回路はほとんど必要ない。積み重なり検査回路（図８を参照）が、移動和２９４が有効な遅行和（つまり２１４８）であることを検出すると、シフト1ゲート１０８からのシフトした値を同時にエネルギーゲート付き減算器１２０とベースラインゲート付き減算器１４１の両方の負入力に取り込む。それが移動和３９５が有効な遅行和であることを知ると、シフト０ゲート１０９から移動和３９５をエネルギーゲート付き減算器１２０の負入力に取り込むと同時にシフト1ゲート１０８からの移動和２９４のシフトした値をベースラインゲート付き減算器１４１の負入力に取り込み、それから両方のSUBゲートをストローブしてベースライン値とエネルギー値の両方を生成する。移動和3が取り込まれる前に他のパルスが検出されると、ベースラインゲート付き減算器１４１に保存された移動和2の値は次に検出された移動和２の値でそのまま上書きされる。DSP８１は多忙でないときは、平均ベースライン値<b>の推定を処理及び更新するために、ベースラインゲート付き減算器１４１からいつでも最新のベースライン値を読むことができる。必要に応じて使えるように10個の必要なベースライン値をそれから計算し、保存することができる。
【誤訳訂正３５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００７５
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００７５】
しかし非常に高い計数率動作に対してはこの計算負荷をDSPから取り除くためにDSP８１がエネルギー値を読む前にエネルギーチャネル８７でベースライン減算を行うのが好ましい。この場合ロジックアレイ中に１０個のベースライン値を保存するのはもはや好ましくない、というのは平均ベースライン<b>を再計算するたびにDSPが１０個の値を更新しダウンロードする負荷は限られているからである。
【誤訳訂正３６】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００７６
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００７６】
すべての移動和フィルタ長が２の指数であるとき、長さはLi = 2iL0となるが、状況を大いに簡単にでき、どの数の移動和フィルタについても高々2個のベースライン値を取り込むだけでよい。このことを図９を参照して示すが、この図はそのクロックサイクル当たりの勾配Δv/Δtがsであるような前置増幅器信号において値C0で始まる振幅Aのパルスを示している。この信号は長さLiの先行和と長さLjの遅行和によりフィルタされ、長さGのギャップにより分離されているが、ここですべての時間はクロックサイクルで測られている。２つの移動和の重心はそれぞれCi及びCjである。数式１５から、
【数１６】
2008501954.tif 000009
であり、ここに
【数１７】
2008501954.tif 000010
で、勾配sは負としている。数式１７を数式１６に代入し、
【数１８】
2008501954.tif 000011
であることに留意すれば、
【数１９】
2008501954.tif 000012
を得る。ここで項L3Aは移動和３の長さL3にパルス振幅Aを乗じたもので、したがってパルスエネルギーに比例する。残りの項は前置増幅器信号の勾配ｓを含み、よって台形フィルタにおける遅行和フィルタ長Lj、先行フィルタ長Li及びギャップ長さGから発生する基線の項である。数式１９はベースライン要素に対するDを、まずj-3及びi-3の項を適切にビットシフトしてベースライン項（L32s/2）を２度減算し、それからL3Gsを１度減算することにより容易に修正できることを示している。このように、平均ベースライン<b>が修正されるたびにこれらの２つの項をゲートアレイ中で更新するだけで、遅いエネルギーチャネル内のベースライン補正をシフトと加算の論理演算だけを使って「オンザフライ」で実行できる。これらの演算はディジタル設計技術に詳しい専門家によく理解されており、図７Aには示されていない。ギャップ長さGがフィルタ長L3（たとえばL0/4）の２の指数に限定されている場合、G = 2g-4L3 = 2g-1L0と書くことができ、したがって
【数２０】
2008501954.tif 000013
また数式１９におけるDは単一の取り込まれたベースライン値だけを使って修正されたベースラインでもよく、それは数式１９が
【数２１】
2008501954.tif 000014
となるからである。
【誤訳訂正３７】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００７７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００７７】
括弧内の項（L32s/2）と平均ベースライン<b>との関係は簡単になっている。前記のように、シフト1ゲート１０８によって1ビットシフトした、移動和２９４のにつの連続した（つまりG = 0）値の差を取ってベースラインbの各新しい推定値を計算する。ベースラインフィルタが長さLβ =2βτ0に23-βを乗じた長さの移動和２９４の２つの連続した値の差である一般的な場合、AがゼロでG = 0であるから3g-3項を除いた数式２１から、bのこのベースライン測定Dbの値が次式であることが判る。
【数２２】
2008501954.tif 000015
これはβ = ２の場合に対して、括弧内の項（L32s/2）の直接推定値を与える。bを使ってｂの平均推定値<b>をウオーバートンほか[ウオーバートン, 2003A] で説明されているどれかの手法を用いて更新したのち、数式１９によって示されているようにDの捕捉値のベースライン補正を行うために<b>及びL3Gs/2 = <b>G/L3を直接ゲートアレイに取り込むことができる。これは
【数２３】
2008501954.tif 000016
を与えるが、ここでL3をL0で置き換えるのに数式１８を用いた。数式２０が適用できる場合は、これは次式を与える。
【数２４】
2008501954.tif 000017
どちらの修正も捕捉値Dについて容易に実行でき、値L3Aを生じるが、これは事象エネルギーに直接比例し、したがって指標が附され適切なスペクトルに投入される前にDSP８１において単一乗算を用いてエネルギーユニットにスケールできる。この例のようにβ = ２のとき、Dbに乗算する２の指数はそれぞれ単純にj-3, i-3及びg-3となる。４個ではなくN個のフィルタ長がある一般的な場合、数式１９から２４のL3を単に2N-1L0で置き換えることができ、計算は変わらずに進められる。特にDbを用いた数式２４のベースライン補正は変わらずに残る。
【誤訳訂正３８】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００８４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００８４】
ALU内部での処理は次のように進行する。移動和Siの値をその長さLi（t-レジスタの値）で割って正規化する。FPGAでは乗算だけが容易に可能なので、ALUは以前に保存しておいた値をルックアップテーブル１（LUT１）２０３から逆数値を取り出すのにLiの値を用い、SjにLi-1を乗じてsjを得る。LUT１は特に大きいものではない。たとえば0.5から10 μsのすべての加算時間が40 MHz ADCで動作する分光計で許容される場合、３８０個の値しか必要としない。sjが遅行和から来る場合、パルスPi-1のエネルギーEi-1を得るためにALUはそれを前の先行和のsi-jから減算する。sjもまた遅行和の場合、ALUはsjを先行和として保存することで動作を終了し、それから次の遅行和を待つ。一方、Siが先行和としてのみ指標が附されている場合、ALUは単に上記のようにsjを計算し、それを先行和として保存し（以前の先行和に上書きする）、それから次の遅行和を待つ。それぞれ計算されたエネルギーEiは、アドレスバス１９３及びデータバス１９４を経由して、指標値（Li-1, Li）と共にスペクトルメモリ１９２に書き込むためメモリマネージャユニットに送られる。
【誤訳訂正３９】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００９０
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００９０】
3.4  ベースライン補正を伴う適応移動和フィルタリングを用いた多スペクトル分光計
図１０の分光計におけるベースライン補正は、所定のパルスをフィルタする先行及び遅行フィルタ長の対の数が多いので、単純な分光計におけるよりももっと複雑である。明らかにこれらすべてのベースライン値をベースライン推定値を更新するたびに計算することは望ましくない。問題を解析するとベースライン補正は分離できることが判る - 各移動和ベースラインを修正するベースラインはその差を修正し、それが所望のエネルギーである。図９を見るとC0のあとの点G/2とあとの点L+G/2との間の単一移動和（ここでは遅行和）へのベースラインの寄与を得ることができる。
【数２６】
2008501954.tif 000018
ここにsは時間ステップ当たりの前置増幅器信号における平均勾配である。数式２６において（L+1）Aはパルスのエネルギーを測る振幅の項であり、(L+1)C0はスケールした先行移動和により打ち消され、その残りがベースラインである。-G/2と+G2との間にギャップフィルタがある場合は、その間のベースライン項はゼロである。
【誤訳訂正４０】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００９１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００９１】
ウオーバートンほか [ウオーバートン, 2003B] の方法あるいは前記の方法を使うと仮定すると、我々は平均前置増幅器勾配sを決定する手段を持ち、それから少なくとも２つの処理方法がある。その第１はs/2の更新した値をALU１９８にダウンロードすることであり、Gは既知で、タイミング制御２１６は各移動和についてLの値を作っているので、各捕捉移動和について(L+G)(L+1)s/2を計算する。これは図の設計について仮定したようにALUが乗算可能であると仮定している。図７Aのトポロジーを用いた設計において、長さLは移動和の値と共にDSP８１に渡され、DSPはベースライン補正ができる。乗算演算はFPGAの中で行えるので、追加の演算は最大スループットを低下させるDSPの実現例に比べて全体のスループットの低下はない。
【誤訳訂正４１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００９２
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００９２】
第２の方法は移動和が収集されると同時にFPGAにおいてベースライン補正項を生成することである。図１３はその核心がリセット可能な加算器２４０及び２４１の対で、図示のように値sを最初の加算器２４０に供給するレジスタ２４３と接続されている設計を示す。加算器リセット線２４５が解放されると、加算器２４０は値SG/2にリセットされ、加算器２４１はゼロにリセットされる。これらの条件のもとで第２の加算器２４１の出力は、
【数２７】
2008501954.tif 000019
と成り、これはまさに数式２６における移動和RSのベースライン補正をするのに必要な項である。したがってこの回路は、移動和が収集されている間、その進行中にRT遅延時間がベースライン補正を発生するための調整をきちんと行いながら、計数するように活性化することができる。この回路は図１３の余地に示すように図１０に組み込むことができ、その場合図１０のRSレジスタ２３３をゲート付き減算器２４８で置き換える。加算器２４１からのベースライン補正出力Bは制御線２４９を使ってタイミング制御２１６により減算器の負入力に取り込まれる。移動和は同様にRT遅延２３１から正入力に取り込まれ、減算器のSUBゲートをストローブすることによりその差を取る。修正されたベースラインはそれからパルスエネルギーを計算するのに使用される直前にスペクトル処理ブロック１９８に渡される。数式２７から長さLの２つの連続した（つまりG = 0）移動和フィルタの差を取る場合、差ΔB = L(L+1)sを得て、それから勾配sの推定値が容易に得られることが判る。
【誤訳訂正４２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００９３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００９３】
4.  フィルタの組の最適化
２.３節において、フィルタのピーキング時間が数式により関係づけられており、それによって最短ピーキング時間τ0の規定がすべてのピーキング時間を規定すると仮定して、４つのフィルタの場合に対するフィルタの最適な組の選択の簡単な方法を説明した。この関係に加えて最小許容τ0及び最大許容τnに対する制約が一般に許容フィルタの組の数を充分に制限するので、これらすべてに対する特性因子の計算及び最適な最大特性因子を持つ組の選択が容易である。たとえばτ0が少なくとも1 μsで、τ3が32 μsを超えず、４つのフィルタが２の指数で関係づけられている場合、τ0は4 μsを超えず、またτ0ピーキング時間間隔が50 nsの場合（20 MHz ADCに関連して）、８０個のフィルタの組だけが許容され、これは最近のコンピュータプログラムが入力計数率の関数として評価するのには容易な数である。
【誤訳訂正４３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００９４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００９４】
しかしフィルタのピーキング時間に単純な関係がないとき、可能な組の数は急速に莫大なものとなる。前記の場合、1から32 μsの間の50 ns間隔に620の値があり、これは各フィルタが想定し、それぞれが前のものより大きいという制約を前提としている。１００個の可能な入力計数率を10,000から1,000,000 cpsの間に10,000 cps間隔で組み合わせると、可能性の総計は大きすぎて評価できない。この問題に対する解は、特性因子を最大化することに基づいた探索アルゴリズムを実現することである。関数最大化はよく研究された分野であり、この問題を扱える多数のアルゴリズムや市販のプログラムが利用できる。図１４に一般的な手法を示す。まず最初のフィルタピーキング時間及び入力計数率の組（「パラメータ」）を選択し２６０、それからたとえば２節で説明した方法を使って特性因子を計算して（２６１）、「試験値」として設定する。これらの初期パラメータの値はこの方法にとって重要ではないが、経験に基づいて適当な値が用いられる場合はより速く収束することが起こり得る。２６２ではまずパラメータが特定の最適化アルゴリズムの方法に従って調整される。粗いもの（つまりランダムに変化させる）から効率のよいもの（最後のステップが特性因子を向上させればそれを繰り返す）、洗練されたもの（共役勾配法）まで成功裡に使用した。第２に、特性因子をこの新しいパラメータの組２６４について計算し、試験値２６５と比較する。第３にそれがより大きい場合には向上が得られており、２６７で試験値をこの新しい特性因子に更新し、そのパラメータの組を記録し、ステップ２６２を繰り返す。第４にそれがより大きくない場合には収束２７０を試験する。適用する収束試験は使用する最適化アルゴリズムに依存する。たとえばランダム調整手法では最後の向上から １０,０００回試行したかどうかを尋ねる。この処理が収束しない場合はステップ２６２を繰り返す。そうでなければ最大特性因子がピーキング時間及びそれを生成した入力計数率とともに見出されたのである、２７１。粗い最適化では我々自身が作ったコードでこれらのステップを実行した。もっと洗練された探索ではたとえば市販されているプログラムMatLabにある最適化ルーチンを使用した。ここで重要な点は、性能が向上すると大きくなる量として特性因子を定義したのであるから、特定の組の測定条件下で最大の性能を与えるパラメータ値の組を見つけるのにいくつ最適化法を使ってもよい、ということである。明らかに性能が向上すればより小さくなる特性因子を定義することも同様にその最小値を見いだす最適化法に使用できる。したがって通常性能が向上すれば増加する特性因子の最大化について述べているが、減少する特性因子を定義しても同じ構想であり、機能的に同等である。
【誤訳訂正４４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００９５
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００９５】
5.  本方法の拡張
5.1  重み付け加算
示した設計はすべて「台形」フィルタリングの変形を実現したものであり、言うなればパルス近傍の「ギャップ」を除外し、すべてのデータサンプルに均等の重みを適用している。もっと一般的に適用されるフィルタを次式によって表されるサブフィルタ（この場合２個のサブフィルタ）の組から作ることができる。
【数２８】
2008501954.tif 000020
ここにi = 0はパルスの位置を表し、フィルタの非対称がもしあればMに等しくないLに含まれており、それぞれの測定値viは重みwiでスケールされている。たとえばモットほか[モット  1994] の示したタイプの可変長カスプフィルタはこの形をしている。3.3節の場合と同様にデータは各パルスの両側で捕捉され、そのエネルギーを測定するために組み合わされるが、差については一般の場合、差を取る前にデータに重みを適用する追加のステップがある。我々の多スペクトルフィルタリング法の観点から重要な点は、捕捉されたデータに適用される重み付け係数wの組が一定でない場合、その値はデータ組の中にある点の数Lに基づいて選択される、ということである。したがって前と同様に、期待されるエネルギー分解能は先行（L1）及び遅行（L2）データ組の長さの関数R(L1,L2)であり、したがってそれらに値（L1, L2）を指標として附し、それから予め選択したスペクトルに分類できる。このように3.1節及び3.3節で示した方法が、少数の固定重み付けフィルタ（3.1節）あるいは完全に事変重み付けフィルタリング（3.3節）のそれぞれに場合について拡張されることは明らかである。したがって発明となるステップは、パルスを処理するのに使用したサブフィルタに従ってパルスに指標を附し、それからパルスを適用したフィルタのエネルギー分解能を保存するスペクトルの組に分類するのにその指標値を使用することである。
【誤訳訂正４５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００９７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００９７】
5.3  一次結合フィルタに対するベースライン補正
4.2節で説明した種類の分光計におけるベースライン補正の方法は、前置増幅器がリセットタイプかRC帰還タイプかによって異なる。
【誤訳訂正４６】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００９８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００９８】
リセット前置増幅器の場合、3.2節及び3.4節で論じたように検出器の漏洩は出力信号の勾配sに変換され、これらの節でそれを取り扱うために説明している方法は、適切な一次係数をベースラインの項にも同様に適用することによって容易に4.2節の場合に拡張できる。重み付けした項の加算であるサブフィルタの一次結合から成る一般化した適用したフィルタの例を考えると、
【数２９】
2008501954.tif 000021
ここで加算の領域は重なっていても構わない。数式２６の勾配sを持つ信号パルスの記述はたとえば
【数３０】
2008501954.tif 000022
で、これは次のように書ける。
【数３１】
2008501954.tif 000023
ここに
【数３２】
2008501954.tif 000024
【誤訳訂正４７】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００９９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００９９】
このようにベースラインの寄与はsκ3VN2,N1であり、これは一次係数κ3とVN2,N1との両方に比例するが、これは移動和にわたる重み付け係数の和で示される。このことはベースライン補正を各サブフィルタについて独立に計算できるという重要な点を示している。さらにベースラインの寄与がk3について一次であるので、サブフィルタ出力をκ3でスケーリングする前にベースライン補正ができる（つまりVN1,N2を減算する）。この操作順序により乗算の回数を半分に減らせる。
【誤訳訂正４８】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０１０１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０１０１】
RC帰還前置増幅器の場合、前置増幅器は一定の漏洩電流を一定のDCオフセットに変換し、数式２９の例を継続すると、WS3のベースライン項は単純にκ3WN2,N1DCとなる。係数κの特性が、前置増幅器のDCオフセットが正確にゼロのとき数式２９がパルスの振幅を正確に生成し、さらにパルスがないときにはゼロになるようなものであることが判る。このようにDCの測定が、パルスがないときに予め選択した適用フィルタの組み合わせを捕捉し、数式２９に規定した係数を適用し、それからその結果をκW積の和で割ることにより容易に行える。前のように、Wの値WN2,N1はルックアップテーブルを使って、あるいはwi値の適切な組の総和を計算することにより得られる。すべてのwiが１に等しい、単純な台形フィルタリングの特に一般的な場合、WN2,N1は（N2 - N1 +1）に等しく、WN2,N1DCの項はDCに（N2 - N1 +1）を乗じるか、あるいはDC自身を（N2 - N1 +1）回加算することによって計算できることに留意しよう。あとの手法は図１３のブロック２４０及び２４３と同様の回路を使って容易に完成できるが、ここにリセット可能加算器２４０はSG/2へではなくゼロにリセットされる。DCの値は一般に小さいので、精度はDCをあるNビット左にシフトし、加算操作を行い（つまり2N倍する）、サブフィルタ出力から引き算してκ3だけスケーリングする前に結果をNビットだけ右にシフトする（つまり2-N倍する）ことにより最も良く維持される。
【誤訳訂正４９】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０１０４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０１０４】
5.5  その他の源からの信号への応用
我々はX線、ガンマ線、あるいは粒子の検出器などに付加された前置増幅器の出力信号にあるパルスを、その検出器における事象のエネルギーを決定するために処理することに関してこの方法を発明した。しかし4.3節で示したように我々がもっと一般的な意味で行っているのはウオーバートンほか [ウオーバートン - 1997] が説明したように、信号中のある特定のパルスとそれに先行及び続くパルスとの間に介在する信号の長さに依存する情報を大なり小なり集めることができるような雑音の多い電気信号中で、ランダムあるいはセミランダムに到着する「ステップ状」パルスの特性を決定することである。3.1節及び3.3節においてパルスの振幅を決定しているが、それは検出した事象のエネルギーに比例している。4.3節で論じた場合においては、また検出した事象のエネルギーに比例するパルスの面積を決定している。我々が示した発明の順序は、パルスとそれの隣のパルスとの間の時間量に基づいてパルスごとにフィルタを選択することにより、また適用したフィルタのパラメータから得る指標値に基づいて結果をパルスごとに異なるグループあるいは部類に分類することにより、あるパルス特性（たとえば振幅、面積、減衰時間）について取り出せる情報の総合量を増加させ得るということを認識することであった。ここで示した実施例において関心のある特性は事象のエネルギーであり、したがってフィルタ長パラメータL1及びL2に基づいてパルスに指標を附し、それからL1及びL2によってそのエネルギー分解能が特性化される異なるスペクトルにそれを分類した。しかし4.4節で示した議論のように、減衰時間のような別のパルス特性もまた関心があり、結果を他のフィルタパラメータに基づいて指標を附すこともできた。さらに分類ステップは直ちに行わなくてもよいことを指摘した。たとえば捕捉したフィルタ出力はその指標値によるリストモードで保存し、その後オフラインで分類することができる。この手法は、最大情報取り出しの分類手順がデータ収集の段階で不明であるような状況において特に有用である。
【誤訳訂正５０】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０１０６
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０１０６】
6.  参考文献
以下は参照により組み込まれた参考文献である。
（１）オーデット - 1994: S.A.オーデット、J.J.フリール、T.P.ガリアルディ、R.B.モット、J.I.パテル、C.G.ワルドマン「高純度ゲルマニウム検出器とディジタルパルス処理を備えた光分解能エネルギー分散分光法」核科学シンポジウム&医学画像会議1994、1994 IEEE会議録、Vol.1,1994.10.30 - 11.5、155 - 159ページ及びその参考文献
（２）クノル - 1989：「放射検出と測定」、グレン F.クノル（J.ウイリー、ニューヨーク、1989）第2版.引用した特定のページを参照
（３）ケーマン - 1975：H.ケーマン「遅延ディジタルフィルタの動作と特性の原理」核計器と方法１２３(1975)169-180。また 1975.3.18付けでH.ケーマンに「放射エネルギー分布決定の方法と装置」に対し認可された米国特許No.3,872,287も参照
（４）ラカトス - 1990：T.ラカトス「X線分光法に対する適応ディジタル信号処理」フィジックスリサーチB47(1990)の核計器と方法307 - 310
（５）モット - 1994：米国特許No.5,349,193 1994.9.20付けR.B.モット、C.G.ワルドマン、Ｄ．Ｅ．ウンガー「高度に敏感な核分光計装置と方法」
（６）スクルスキー - 2001：W.スクルスキー&M.モマイェジ「ディジタル波形解析を用いたCsI(Tl)中の粒子の特定」、フィジックスリサーチB458(2001)の核計器と方法759 - 771。またXIA製品アプリケーションノート：「CsI(Tl)、フォスウイッチ、その他のシンチレータにおけるリアルタイム波形解析による粒子の特定」（2003.1）も参照
（７）ウオーバートン  1997：米国特許No.5,684,850 1997.11.4付け W.K.ウオーバートン, B.ハバード「ディジタル化高速X線分光計の方法と装置」
（８）ウオーバートン - 1999A：米国特許No.5,870,051 1999.2.9付け W.K.ウオーバートン, B.ハバード「高速ディジタル分光計のアナログ信号調整のための方法と装置」
（９）ウオーバートン  1999B：米国特許No.5,873,054 1999.2.16付け W.K.ウオーバートン, Z.ゾウ「ディジタル化高速X線分光計の組合せロジック信号プロセッサのための方法と装置」
（１０）ウオーバートン - 2003A：米国特許No.6,587,814 2003.7.1付け W.K.ウオーバートン、マイケル モマイェジ「理想的でない源からの出力ステップを処理する分光計における分解能向上のための方法と装置」
（１１）ウオーバートン - 2003B：米国特許No.6,609,075 2003.8.19付け W.K.ウオーバートン, ジャクソン T.ハリス、ピータ M. グルンドバーグ「X線及び核分光システムにおけるベースライン補正のための方法と装置」
【誤訳訂正５１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０１０７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０１０７】
7.  結論
これまでの特定の実施例の説明において、前置増幅器の出力におけるパルスの振幅を測定するための一般的な技術の例を示したが、その際に測定プロセスに複数のフィルタを適用できる分光計を提供し、そのパルスと先行及び遅行パルスとの間の測定した間隔時間に基づいてある特定のパルスを測定するのに用いるフィルタを選択し、それから測定結果に指標を附し、スペクトルの組の１つのメンバーに配置するが、このメンバーはエネルギー分解能やフィルタイング時間のような選択したフィルタを記述するパラメータに基づいた指標により決定される。示した３つの例は、少数の固定長のエネルギーフィルタを使用した簡単な場合、少数の固定長移動平均フィルタからパルスごとにエネルギーフィルタを組み立てる中間の場合、及びパルスごとにエネルギーフィルタを作る移動平均フィルタの長さを調整する全時変の場合を含んでいた。また全時変の場合でもこれらの分光計における基線修正が可能であることを示した。
【誤訳訂正５２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０１０９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０１０９】
その他の形、修正、構造変更などを使うことができ、またこの方法をここで述べた以外の分野における測定に適用することができる。最初の例として、我々の好都合であった実施例は純ディジタルであるが、同じ方法を純アナログ、主としてアナログ、あるいはアナログ-ディジタル混合回路技術を使って実現できる。第２の例として、この方法は、時変重み付けフィルタが使われている、あるいは捕捉されたフィルタ値の一次結合がいろいろな種類の理想的でない前置増幅器の振る舞いに敏感でないエネルギーフィルタを作るために組み合わされる場合に、適用することができる。第３に、多スペクトルを形成するために捕捉したフィルタ出力に指標を附し、処理する方法が多数存在するのは明らかである、というのは必要なものは簡単な数学的演算を実行する手段と結果を保存するメモリだからである。ある実施例では内部メモリを持つDSPを使ってこれを完成した。別の実施例では乗算能力を持つFPGAを外部メモリと組み合わせて使った。他の可能性は、計算にハードワイヤードロジックを使うことから指標が附されたフィルタ値（たとえば｛フィルタ値、L1、L2｝の３つ揃い）をリストモードで保存し、その後オフラインで汎用計算機を使って処理することまで、拡がっている。第４に、図７Aにおける移動和の総和期間がお互いに２の指数として実現されたが、これは必要条件ではなく、これとは少し異なる比を使うと少し向上した特性因子を得ることができる。第５に、我々の好都合であった実施例において各フィルタ出力をただ１つのスペクトルに割り当てたが、これは本方法の必要条件ではなく、別の分類基準を持つ別のスペクトルの組を作り、各出力を基準に合ったスペクトルに分類することが有利な場合もあるかもしれない。最後に、この方法はX線あるいはガンマ線に付加された前置増幅器の出力中にあるステップ状パルスをそのエネルギーを決定するために処理することに関連して得たものであるが、同じ方法をもっと一般的に雑音のある電子信号中のランダムに到着するステップ状パルスの、パルス振幅、面積及び減衰時間その他の特性を測定するのに適用できるがこれに限定されない。
【誤訳訂正５３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０１１１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０１１１】
【図１】一般的な従来技術による分光計の回路図である。
【図２Ａ】比較的強いバックグラウンドの上にある孤立した弱いスペクトル線を含むスペクトル領域である。
【図２Ｂ】図２Ａの弱いスペクトル線の他に２つの近傍の、しかし完全に分解されたスペクトル線を含むスペクトル領域である。
【図２Ｃ】図２Ｂの繰り返しであるが、隣の線が近く、関心のある弱い線に重なっている。
【図３】前置増幅器による出力としての、また1 μs、2 μs及び可変処理時間を持つディジタルフィルタにより処理された、７つの事象を含む信号である。
【図４】事象を処理するのに用いるエネルギーフィルタに従って処理した事象を分類することができまたベースライン測定もできる単純な時変分光計の回路図である。
【図５】対称的な台形フィルタ機能を用いたときの典型的な平面HPGe検出器に対するエネルギー分解能対ピーキング時間である。
【図６】弱いスペクトル線とその近傍の線との間の分離エネルギーESと、４間隔多スペクトル分光計から及び単一対称形台形フィルタのある分光計からの最適特性因子Qf及びICR値との関数としてのモデルの結果である。
【図７Ａ】４つの立ち上がり時間及び立ち下がり時間値の固定した組を持つ事象を処理し、両方の処理時間を処理した事象の指標付け及び分類に使用し、またベースライン測定も行う、時変多スペクトル分光計の回路図である。
【図７Ｂ】図７Ａで用いられる典型的な移動和フィルタの回路図である。
【図８】ランダムに到着する事象の組をフィルタし、ベースライン測定するための、図７Aの分光計により選択された平均化時間である。
【図９】ベースラインの信号勾配への依存性を計算する際に使用される項を示す、パルスに近傍における信号の略図である。
【図１０】立ち上がり時間及び立ち下がり時間値の連続的な範囲を持つ事象を処理し、用いたフィルタ長に従って処理した事象に指標を附し、分類する時変多スペクトル分光計の回路図である。
【図１１】ランダムに到着する事象の組をフィルタするために図１０の分光計によって選択された平均化時間である。
【図１２】図１０の分光計に対する期待エネルギー分解能対先行及び遅行フィルタ時間の等高線図である。
【図１３】図１０の分光計でパルスごとにベースライン補正を行うことができる回路である。
【図１４】特性因子最大化に基づいてフィルタパラメータを決定する探索アルゴリズムである。