СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ АНАЛИЗА ДАННЫХ СПЕКТРА

1. Способ анализа данных спектра, предусматривающий
аккумулирование спектра неизвестного минерала;
обеспечение набора эталонов элементарных данных;
вычисление весов методом наименьших квадратов для эталонов элементарных данных в аппроксимации спектра;
удаление одного или более эталонов, имеющих отрицательные веса в аппроксимации спектра; и
повторное вычисление аппроксимации спектра с удаленными указанными одним или более эталонами.
2. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий после этапа повторного вычисления аппроксимации спектра с удаленными указанными одним или более эталонами
выбор одного элемента аппроксимации;
замену указанного одного элемента перекрывающим элементом;
определение, уменьшилась ли наименьшая абсолютная ошибка для потенциального решения;
вычисление потенциального решения с эталоном перекрывающего элемента вместо эталона указанного одного элемента; и
хранение потенциального решения в качестве обновленной аппроксимации спектра, если уменьшилась среднеквадратическая ошибка.
3. Способ по п.2, в котором указанный элемент итеративно заменяется двумя или более перекрывающимися элементами.
4. Способ по п.2, дополнительно предусматривающий после этапа повторного вычисления аппроксимации спектра с удаленными указанными одним или более эталонами
выбор одного элемента аппроксимации;
вычисление потенциального решения методом наименьших квадратов для уменьшенного набора элементов с указанным одним временно удаленным элементом;
определение, уменьшилась ли абсолютная ошибка для потенциального решения; и
хранение абсолютной ошибки, связанной с указанным одним удаленным элементом.
5. Способ по п.4, дополнительно предусматривающий после этапа хранения абсолютной ошибки, связанной с указанным одним удаленным элементом, итеративно
выбор другого элемента аппроксимации;
вычисление потенциального решения методом наименьших квадратов для уменьшенного набора элементов с указанным временно удаленным другим элементом;
определение, уменьшилась ли абсолютная ошибка для потенциального решения; и
хранение абсолютной ошибки, связанной с указанным другим удаленным элементом; и
удаление элемента, имеющего наименьшую абсолютную ошибку, если любая из хранимых абсолютных ошибок меньше исходной абсолютной ошибки для аппроксимации; и
генерирование новой аппроксимации, основанной на уменьшенном наборе элементов.
6. Способ по п.5, дополнительно предусматривающий перед этапом удаления элемента, имеющего наименьшую абсолютную ошибку, если любая из хранимых абсолютных ошибок меньше исходной абсолютной ошибки для аппроксимации
удаление всех элементов, которые были детектированы с отрицательной концентрацией на любой стадии обработки данных;
генерирование новой аппроксимации, основанной на уменьшенном наборе элементов.
7. Способ по п.5 или 6, в котором этапы, определенные в п.5 и 6, повторяют для новой аппроксимации до тех пор, пока не определяется, что ни одна из хранимых абсолютных ошибок не меньше исходной абсолютной ошибки текущей аппроксимации в одной итерации.
8. Способ по п.1, где полученный спектр является рентгеновским спектром.
9. Электронно-лучевая система для реализации способа по любому из предшествующих пунктов.
10. Способ анализа данных спектра пробы, предусматривающий аккумулирование спектра неизвестного минерала;
обеспечение набора эталонов данных, причем каждый эталон данных соответствует характерному (специальному) материалу;
определение набора первого набора весовых коэффициентов к используемым эталонам данных для аппроксимации спектра, причем весовые коэффициенты определяются путем минимизации фактора ошибки между эталонами данных взвешенных элементов и спектром неизвестного материала;
удаление одного или более эталонов, имеющих отрицательный весовой коэффициент; и
повторное вычисление аппроксимации спектра с удаленными указанными одним или более эталонами данных; и
определение из весовых коэффициентов материалов, представленных в пробе.
11. Способ по п.10, дополнительно предусматривающий этапы удаления одного или более эталонов данных, имеющих отрицательные веса, и повторного вычисления аппроксимации до тех пор, пока не имеется эталонов данных, имеющих отрицательный весовой коэффициент.
12. Способ по п.10, дополнительно предусматривающий определение из весовых коэффициентов и свойств соответствующих материалов относительно избытка этих материалов в пробе.
13. Способ по п.10, в котором аккумулирование спектра неизвестного материала включает в себя аккумулирование спектра, используя неоднородную подвыборку спектров.
14. Способ по п.11, в котором спектр определяют посредством гистограммы из числа импульсов в энергетических диапазонах, и в котором некоторые из энергетических диапазонов шире других.
15. Способ по п.14, в котором энергетические диапазоны выше характерной величины энергии выше энергетических диапазонов ниже характерной величины.
16. Способ по п.10, в котором определение набора первого набора весовых коэффициентов, используемое с эталонами данных для аппроксимации спектра, предусматривает определение весовых коэффициентов, используя метод минимальных остатков для минимизации фактора ошибки.
17. Способ по п.16, в котором метод минимальных остатков является методом наименьших квадратов.
18. Способ по п.10, в котором определение набора первого набора весовых коэффициентов, используемое с эталонами данных для аппроксимации спектра, предусматривает определение весовых коэффициентов при использовании метода наибольшего правдоподобия для минимизации фактора ошибки.
19. Способ по п.10, в котором каждый из эталонов данных соответствует элементу.
20. Способ по п.10, в котором каждый из эталонов данных соответствует минералу.
21. Способ по п.10, в котором каждый из эталонов данных соответствует одному элементу или комбинации элементов.
22. Способ по п.10, в котором аккумулирование спектра неизвестного материала предусматривает аккумулирование рентгеновского спектра при использовании энергорассеивающей спектроскопии, и в котором набор эталонов данных включает в себя рентгеновский спектр для известных элементов.
23. Способ по п.10, в котором аккумулирование спектра неизвестного материала предусматривает сбор информации о дифракции рентгеновских лучей, и в котором эталоны данных включают в себя информацию о дифракции рентгеновских лучей для известных материалов.
24. Способ по п.10, дополнительно предусматривающий
замену предварительно определенного набора эталонов данных, соответствующего материалам, имеющим перекрывающиеся пики спектров эталоном данных материала в решении;
определение, уменьшает ли замена фактор ошибки; и
если замена уменьшает фактор ошибки, корректировку весовых компонентов для отражения замены.
25. Способ по п.10, дополнительно предусматривающий корректировку весовых коэффициентов для удаления эталона данных, соответствующего кислороду, если весовой коэффициент, соответствующий кислороду, показывает, что кислород представлен, по меньшей мере, менее 10%.
26. Способ по п.10, в котором корректировка весовых коэффициентов для удаления эталона данных, соответствующего кислороду, если весовой коэффициент, соответствующий кислороду, показывает, что кислород представлен, по меньшей мере, 5%.
27. Способ по п.10, в котором аккумулирование спектра неизвестного материала предусматривает аккумулирование рентгеновского спектра, включающего в себя менее 100000 импульсов ((прим.пер.) в оригинале текста формулы изобретения на английском языке, вероятно, ошибочно написано «50000 импульсов»).
28. Способ по п.10, в котором аккумулирование спектра неизвестного материала предусматривает аккумулирование рентгеновского спектра, включающего в себя менее 50000 импульсов.
29. Способ по п.10, в котором аккумулирование спектра неизвестного материала предусматривает аккумулирование рентгеновского спектра, включающего в себя менее 10000 импульсов.
30. Способ по п.10, в котором аккумулирование спектра неизвестного материала предусматривает аккумулирование рентгеновского спектра, включающего в себя менее 1000 импульсов.
31. Способ по п.10, в котором аккумулирование спектра неизвестного материала предусматривает аккумулирование рентгеновского спектра из энергорассеивающего рентгеновского спектрометра через менее 100 мс.
32. Способ по п.31, в котором аккумулирование спектра неизвестного материала предусматривает аккумулирование рентгеновского спектра через менее 10 мс.
33. Способ по п.10, дополнительно предусматривающий
удаление эталона данных, соответствующего материалу;
повторное вычисление фактора ошибки; и
если фактор ошибки не уменьшается, введение эталона данных, соответствующего материалу, назад в эталоны данных.
34. Способ по п.33, в котором удаление эталона данных, соответствующего материалу, предусматривает удаление по одному за раз эталону данных, соответствующему каждому материалу, для которого имеется эталон данных в наборе.
35. Способ по п.10, дополнительно предусматривающий определение, представлена ли предварительно определенная пара элементов, и удаление элемента пары, имеющего меньшую концентрацию концентрации элемента, меньшей предварительно определенного значения.
36. Способ по п.10, дополнительно предусматривающий удаление эталонов данных всех элементов, имеющих концентрацию, меньшую определенного значения.
37. Способ по п.36, в котором удаление эталонов данных всех элементов, имеющих концентрацию, меньшую определенного значения, предусматривает удаление всех элементов, имеющих концентрацию менее 2,5%.
38. Способ по п.10, дополнительно предусматривающий определение массового процентного содержания элементов, представленных из отношения коэффициентов, по меньшей мере, одного пика каждого элемента.
39. Аппарат для определения элементарной композиции пробы, содержащий источник электронного луча для падения на пробу;
рентгеновский детектор для детектирования рентгеновского излучения, испускаемого из пробы при падении электронного луча;
машинную память для
аккумулирования информации из рентгеновского детектора для определения рентгеновского спектра пробы;
хранения эталонов данных, соответствующих элементам;
хранение компьютерной программы, включающей в себя команды для
определения первого набора весовых коэффициентов, применяемых к эталонам данных для аппроксимации спектра, причем весовые коэффициенты определяют путем минимизации фактора ошибки между эталонами данных взвешиваемых элементов и неизвестным спектром;
удаления одного или более эталонов, имеющих отрицательные весовые коэффициенты в аппроксимации спектра; и
повторное вычисление аппроксимации спектра с указанным одним или более эталонами данных; и
процессор для выполнения компьютерных команд для определения композиции пробы.
40. Удобочитаемые компьютером носители (данных), содержащие удобочитаемые компьютером команды для
определения набора первого набора весовых коэффициентов для применения к эталонам данных для аппроксимации спектра, причем весовые коэффициенты определяют путем минимизации фактора ошибки между эталонами данных взвешиваемых элементов и неизвестным спектром;
удаления одного или более эталонов, имеющих отрицательный весовой коэффициент в аппроксимации спектра; и
повторное вычисление аппроксимации спектра с указанным одним или более эталонами данных.