CN103995013A - X射线数据处理装置、处理方法以及处理程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在检测多波长X射线时能够去除残留在低能量侧的数据中的高能量侧的X射线的残留图像的X射线数据处理装置、X射线数据处理方法以及X射线数据处理程序。对同时测定多波长的X射线而得到的X射线数据进行处理的X射线数据处理装置具备：管理部（210），接收由具有多个邻接的检测部分的检测器检测出的、通过能量阈值分离的X射线数据，并进行管理；计算部（230），基于接收的X射线数据中的通过高能量侧的阈值获得的高能量侧数据以及通过低能量侧的阈值获得的低能量侧数据，计算出低能量侧数据中的来自于高能量侧数据的检测量；修正部（250），使用计算出的检测量，对低能量侧数据进行再构成。

Description

X射线数据处理装置、处理方法以及处理程序

技术领域

本发明涉及一种对同时测定多个波长的X射线所得到的X射线数据进行处理的X射线数据处理装置、X射线数据处理方法以及X射线数据处理程序。

背景技术

近年来，正研究使用多个波长的X射线源同时测定衍射X射线的技术（例如参照专利文献1）。专利文献1记载的波长鉴别型X射线衍射装置，对样本照射X射线产生源产生的Mo射线、Cu射线等波长不同的特征X射线，由X射线检测器检测通过样本衍射的特征X射线。该X射线检测器的各像素点，接收X射线并且输出与X射线的波长对应的脉冲信号，鉴别电路对每个特征X射线的波长鉴别像素点的输出信号并输出。

另外，已知在通过多个像素带点对X射线进行检测的情况下，会发生电荷共享。所谓电荷共享是指通过产生的电荷跨过多个像素点在低能量侧产生拖尾的现象。以往，为了减小这种电荷共享的影响，进行了通过改良硬件侧，例如在感应器上设置槽或TSV（Through SilicaVia，硅通孔）的检测器或者降低计数率对每个入射情况进行判断的检测器等，而消除电荷共享的尝试。由于电荷共享妨碍了原本的X射线能量的测量，因此通常的方法是在硬件侧去除电荷共享。

另外，当使用不具有能量辨别功能并且不适合输入多个波长的用途的检测器时，提出有根据与得到的衍射X射线数据周围的像素点的强度比，来避免电荷共享的影响的方法（例如参照非专利文献1（第64-67页））。

另外，在零维的检测器中，虽然制造了对应多个波长的检测器，但是由于不存在邻接的检测部，因此能够通过得到的X射线衍射数据的差分将多波长的数据进行分离，不受电荷共享的影响。

专利文献

专利文献1：日本特开2012-13463号公报

非专利文献

非专利文献1：中岛真也，“使用SOI技术的宽带域X射线摄像分光器‘XRPIX’的评价试验与性能提升的研究”，京都大学硕士论文，2011年1月27日

如上所述，如果通过专利文献1记载的波长鉴别型X射线衍射装置使用多个波长的X射线源同时对X射线进行测定，则对于各像素点，通过对基于不同波长的X射线的多个数据进行一次测定，能够同时取得。另外，使用二维检测器的受光面的全区域，能够高效地取得不同波长的衍射X射线的数据。

然而，如果以这种测定方法对低能量侧的X射线进行解析的话，由于电荷共享的影响，会留下高能量侧的残留图像，不能够进行高精度的解析。图13A、图13B是示出了分别通过现有方法（专利文献1记载的测定方法）得到的由Mo射线源形成的衍射图像和由Cu射线源形成的衍射图像的图。在图13A中，虽然没有检测由Cu射线形成的衍射图像，但是在图13B中，以重合于Cu射线形成的衍射图像的方式，留下由Mo射线形成的衍射斑的残留图像。像这样留下残留图像是因为高能量侧的X射线由于电荷共享而在低能量区域增加表观强度（見かけの強度），在周边的像素点上留下残留图像。

另外，在通过现有技术来去除残留图像的情况下，对于多个波长作为衍射X射线同时入射的像素点，由于不能够进行处理，因此减少相当于残留图像的背景，结果失去了整体的强度。

如上所述，由于以往在输入多个波长的用途中还没有使用由具有能量辨别功能的多个检测部分构成的检测器，因此考虑如果简单地从低能量侧的衍射数据中减去在高能量侧获得的衍射数据的话就能够将数据分离。另外，由于实际上存在电荷共享的影响，因此得到留下残留图像的图像。

对此，在通过与衍射X射线数据周围的像素点的强度比来避免电荷共享的影响的方法中，不能够以单一像素点进行分离。通过一维以上的检测器正确地分离多个波长X射线的入射的X射线衍射用的检测器还未被实施，因此像这样的检测器不能够正确地分离多波长输入的问题也没有表现出来。

发明内容

（发明要解决的问题）

本发明鉴于以上情况而作成，目的在于提供一种在检测多波长X射线时能够去除残留在低能量侧的数据中的高能量侧的X射线的残留图像的X射线数据处理装置、X射线数据处理方法以及X射线数据处理程序。

（解决技术问题的技术方案）

（1）为了达成上述的目的，本发明的X射线数据处理装置对同时测定多波长的X射线而得到的X射线数据进行处理，所述X射线数据处理装置的特征在于具备：管理部，接收由具有多个邻接的检测部分的检测器检测出的、通过能量阈值分离的X射线数据，并进行管理；计算部，基于所述接收的X射线数据中的通过高能量侧的阈值获得的高能量侧数据以及通过低能量侧的阈值获得的低能量侧数据，计算出所述低能量侧数据中的来自于所述高能量侧数据的检测量；修正部，使用所述计算出的检测量，对所述低能量侧数据进行再构成。

这样，能够对每个检测部分消除电荷共享所产生的检测量，能够去除在低能量侧的数据中残留的高能量侧的X射线的残留图像。其结果是，即使在输入多波长的X射线的测定中，解析的精度也不比单一波长测定时的逊色。另外，低能量侧数据的再构成例如通过减去低能量侧数据中的来自于高能量侧数据的电荷共享所产生的检测量来进行。低能量侧数据的再构成也包含对高能量侧、低能量侧整体进行拟合，以直接求出低能量侧的检测量。

（2）另外，本发明的X射线数据处理装置的特征在于，所述计算部对所述检测器的每个检测部分，根据所述低能量侧数据中含有的所述高能量侧数据与所述低能量侧数据的比值或者差值，计算出电荷共享所产生的检测量。

由此，能够使用低能量侧数据与上述高能量侧数据的比值或者差值对由电荷共享造成的影响进行评价。另外，考虑到像素点的形状等，能够对由电荷共享形成的X射线轮廓形状进行再现。

（3）另外，本发明的X射线数据处理装置的特征在于，所述计算部对所述检测器的每个检测部分，以对应于所述检测器以及入射X射线波长的概率，计算出电荷共享所产生的检测量。

由此，能够通过由公式进行的计算对电荷共享造成的影响进行评价。另外，考虑到像素点的形状等，能够对由电荷共享形成的X射线轮廓形状进行再现。

（4）另外，本发明的X射线数据处理装置的特征在于，所述计算部对所述检测器的每个检测部分，使用预先准备的实测值计算出电荷共享所产生的检测量。由此，能够对应检测器以及处于高能量侧的峰值对产生电荷的概率进行评价，并且能够正确地计算出电荷共享造成的影响。

（5）另外，本发明的X射线数据处理装置的特征在于，在入射X射线能量为三种以上的情况下，所述计算部通过对累计的误差进行最优化而计算出电荷共享所产生的检测量。由此，对于三个以上的波长的射线源产生的测定结果，能够正确地对电荷共享的影响进行评价。

（6）另外，本发明的X射线数据处理装置的特征在于，所述管理部，对由Mo射线源以及Cu射线源测定的、通过将各射线源分开的阈值分离的X射线衍射数据进行管理，所述电荷共享量计算部计算出来自于所述Mo射线源的电荷共享所产生的检测量，所述修正部从所述Cu射线源的X射线衍射数据中减去所述计算出的电荷共享所产生的检测量。由此，能够正确地解析将Mo和Cu作为射线源而同时地进行X射线衍射测定的结果。

（7）另外，本发明的X射线数据处理方法，对同时测定多波长的X射线而得到的X射线数据进行处理，所述X射线数据处理方法的特征在于具备如下步骤：管理步骤，接收由具有多个邻接的检测部分的检测器检测出的、通过能量阈值分离的X射线数据，并进行管理；计算步骤，基于所述接收的X射线数据中的通过高能量侧的阈值获得的高能量侧数据以及通过低能量侧的阈值获得的低能量侧数据，计算出所述低能量侧数据中的来自于所述高能量侧数据的电荷共享所产生的检测量；再构成步骤，使用所述计算出的检测量，对所述低能量侧数据进行再构成。由此，能够去除在低能量侧的数据中残留的高能量侧的X射线的残留图像。

（8）另外，本发明的X射线数据处理程序，对同时测定多波长的X射线而得到的X射线数据进行处理，所述X射线数据处理程序的特征在于由计算机实行如下处理：接收由具有多个邻接的检测部分的检测器检测出的、通过能量阈值分离的X射线数据，并进行管理；基于所述接收的X射线数据中的通过高能量侧的阈值获得的高能量侧数据以及通过低能量侧的阈值获得的低能量侧数据，计算出所述低能量侧数据中的来自于所述高能量侧数据的电荷共享所产生的检测量；使用所述计算出的检测量，对所述低能量侧数据进行再构成。由此，能够去除在低能量侧的数据中残留的高能量侧的X射线的残留图像。

（发明的效果）

根据本发明，能够计算出电荷共享所产生的检测量，并且能够去除在低能量侧的数据中残留的高能量侧的X射线的残留图像。

附图说明

图1是示出了本发明的X射线衍射系统的构成的概略图。

图2是主要示出了X射线检测器以及X射线数据处理装置的构成的框图。

图3A是示出了X射线检测器的构造的立体图以及截面图。

图3B是示出了X射线检测器的构造的立体图以及截面图。

图3C是示出了X射线检测器的构造的立体图以及截面图。

图4是示出了X射线检测器的构成的框图。

图5A是示出了不发生电荷共享的情况下的X射线的检测的模式图。

图5B是示出了发生电荷共享的情况下的X射线的检测的模式图。

图6是示出了不发生电荷共享的情况下和发生电荷共享的情况下的测定数据的图。

图7是示出了不发生电荷共享的情况下和发生电荷共享的情况下的测定数据（积分值）的图。

图8是主要示出了X射线数据处理装置的构成的框图。

图9是示出了发生电荷共享的情况下的测定数据（积分值）的图。

图10是示出了各阶段中的衍射图像的模式图。

图11是示出了发生电荷共享时的位置与能量的关系的一例的曲线图。

图12是比较对于两个方法算出的电荷共享所产生的检测量的曲线图。

图13A是示出了利用现有方法获得的由Mo射线源形成的衍射图像的图。

图13B是示出了由Cu射线源形成的衍射图像的图。

具体实施方式

接着，参照附图对本发明的实施方式进行说明。为了使说明容易理解，对各附图中同一构成要素赋予同一参照符号，并省略重复说明。

（整体构成）

图1是示出了能够使用多波长的射线源同时地进行测定的X射线衍射系统10的构成的概略图。如图1所示，X射线衍射系统10由X射线源20、样本S、X射线检测器100以及X射线数据处理装置200构成。

X射线源20例如使从作为阴极的灯丝放射出的电子束，与作为对阴极的转子靶碰撞，产生X射线。从X射线源20放射出的X射线是截面形状为圆形或者矩形的点状的所谓点聚焦的X射线束。

在转子靶的外周面上，设置原子序数相互不同的多个种类的金属（例如Mo以及Cu）。当电子与Cu靶碰撞时，放射出含有作为特征线的CuKα射线（波长）的X射线，当电子与Mo靶碰撞时，放射出含有作为特征线的MoKα射线（波长）的X射线。在从转子靶射出的X射线中，混合了作为相互不同的靶材料的特征X射线的CuKα射线以及MoKα射线。

样本S通过样本支撑装置被支撑。样本支撑装置由不具有可动部的简单的支撑台、或三轴量角器、或四轴量角器等构成。样本支撑装置根据样本S的特征以及测定的种类而确定。X射线检测器100对通过样本S衍射的衍射X射线进行检测。X射线数据处理装置200对测定的衍射X射线的X射线衍射数据进行处理，显示测定结果。对于X射线检测器100以及X射线数据处理装置200的细节，在之后进行描述。另外，虽然处理对象的X射线数据可以不是衍射X射线数据，但是X射线数据处理装置200适合于衍射X射线数据的处理。

（X射线检测器以及X射线数据处理装置的构成）

图2是主要示出了X射线检测器100以及X射线数据处理装置200的构成的框图。X射线检测器100具有多个X射线接收用的像素点110，例如是二维半导体检测器。多个像素点110被二维阵列化，规则地进行排列。另外，检测器并不限定于二维半导体检测器，也可以是一维半导体检测器。

鉴别电路120连接于多个像素点110的每一个，此外计数部130连接于鉴别电路120的每一个。计数读出电路150连接于各计数部130。

鉴别电路120对每个X射线波长鉴别像素点110的脉冲信号并输出。计数部130对通过鉴别电路120对每个波长进行鉴别的信号的各自的个数进行计数。计数部130例如内置与鉴别数相同数量的计数电路，使得能够分别计数通过鉴别电路120进行鉴别的数量的脉冲信号。

计数读出电路150的输出信号通过通信线传输至X射线数据处理装置200。X射线数据处理装置200例如是个人计算机。个人计算机例如通过用于运算控制的CPU、用于储存数据的存储器、储存于存储器内的规定区域的系统软件、以及储存于存储器内的其他的规定区域的应用程序软件等构成。

在X射线数据处理装置200上，连接有作为接收用户输入的输入部300的键盘等。用户通过输入部300能够进行测定结果的显示或者修改的指示等。另外，在X射线数据处理装置200上，连接有显示器或打印机等的输出部400。输出部400根据来自X射线数据处理装置200的指示而输出测定结果。

另外，图3A-图3C是分别示出了X射线检测器100的构造的立体图以及截面图。如图3A、图3B所示，X射线检测器100在表面具有多个像素点110，在像素点110的背面具有读出芯片140。另外，如图3C所示，像素点110与读出芯片140通过凸点焊接113连接。在读出芯片140上，搭载有鉴别电路120以及计数部130。

图4是示出了X射线检测器100的构成的框图。多个像素点110的每一个主要是由硅等的半导体形成，将对应X射线的波长（能量）而生成的电荷作为X射线光子数的累计而输出脉冲信号。例如，当接收了CuKα射线的X射线光子时输出波高V1的峰值波形，当接收了MoKα射线的X射线光子时输出波高V2的峰值波形。由于在X射线光子的能量中CuKα＜MoKα，因此V1＜V2。

鉴别电路120是对每个波长鉴别以对于每个波长（也就是每个能量）不同的波高值输出的各像素点110的输出信号并且进行输出的电路。该鉴别电路120具有：信号增幅用的放大器121；将峰值波形成形为适合于计数器131、132的峰值波形的波形成形电路122；两个比较器123、124。在各比较器123以及124的基准参照电压端子上分别施加电压Va以及Vb。

对于电压Va以及Vb，存在V1＜Va＜V2、Vb＜V1的关系。从而，比较器123输出比Va大的波高V2的输出信号（MoKα射线）。另外，比较器124输出比Vb大的波高V1（CuKα射线）以及V2（MoKα射线）这两者。

计数部130具有连接于比较器123以及124的各个输出端子的计数器131以及132。每当信号输出至比较器123、124的输出端子时，各计数器131、132对该输出信号进行计数，将规定时间内的计数数量作为输出信号进行输出。计数器131输出波高V2的计数数量，计数器132输出波高V1的计数数量与波高V2的计数数量相加后的计数数量。

计数读出电路150根据计数器131的计数数量确定波高V2的计数数量，根据从计数器132的计数数量（V1+V2）中减去计数器131的计数数量（V2）的值，运算出波高V1的计数数量。而后，计数读取电路150输出在矩阵地址（i，j）的像素点110中波高V1（CuKα射线）计数了几次脉冲以及波高V2（MoKα射线）计数了几次脉冲。该输出信号传输至X射线数据处理装置200。

这样，能够通过一次测定同时取得基于不同波长的X射线的测定数据。由此，能够防止在X射线射线源中的能量的浪费，能够防止靶在短期间的消耗。另外，能够在短时间取得基于各个不同波长的X射线的测定数据。

（电荷共享）

在衍射X射线的检测时产生的电荷（电子或者电子空穴）跨过多个像素点111而作为低能量侧的数据被检测。这种现象是电荷共享。在从X射线检测器100传输到X射线数据处理装置200的原始数据中，产生了电荷共享的影响。

图5A、图5B分别是示出了不发生电荷共享的情况下和发生电荷共享的情况下的X射线检测的模式图。如图5A所示，在X射线只入射到单一的像素点110的情况下，不发生电荷共享，能够进行正确的测定。但是，如图5B所示，在X射线检测器100的表面附近形成的电荷云在到达电极之前的期间扩散，引起电荷共享。由于跨越两个像素点110发生的电荷共享，其中一个像素点110的检测的峰值变低，在另外一个像素点也被检测出较低的峰值。

接着，在测定数据上进行比较。图6是示出了不发生电荷共享的情况下和发生电荷共享的情况下的测定数据的图。图7是示出了不发生电荷共享的情况下和发生电荷共享的情况下的测定数据（积分值）的图。实际上从X射线检测器100传输的数据如图7所示成为积分值。

图6、图7中的任意一个都将不发生电荷共享的理想的测定数据以P1表示，将发生电荷共享的实际的测定数据以P2表示。实际的测定数据与理想的测定数据相比，峰值间的数据高出了电荷共享的量。另外，H、L分别表示在鉴别电路120中对能量进行鉴别时的高侧的阈值以及低侧的阈值。

在相比一个像素点的尺寸，X射线的尺寸足够小，并且只在像素点的中心附近入射的情况下，才能够绘制P1的轮廓。然而，由于电荷共享的影响因感应器的厚度而不同，因此厚度也造成影响。

（X射线数据处理装置的构成）

图8是主要示出了X射线数据处理装置200的构成的框图。X射线数据处理装置200具备：管理部210、电荷共享量计算部230、修正部250以及解析部270。

管理部210接收由X射线检测器100检测出的、通过能量的阈值分离的X射线衍射数据，并进行管理。例如，管理部210与像素点110的地址（i，j）相关联，确定每个波长的衍射X射线强度，并储存该结果的数据。管理部210能够根据用户的指示，将储存的Cu射线源的衍射X射线影像和Mo射线源的衍射X射线影像这两者的衍射图像的数据在输出部400进行显示。能够对任意一个衍射图像进行显示，也能够同时对两个影像进行显示。

电荷共享量计算部230根据X射线衍射数据中的处于高能量侧的衍射数据，计算出电荷共享所产生的检测量。根据X射线衍射数据中的处于高能量侧的衍射数据，计算出电荷共享所产生的检测量。在这种情况下，优选的是，电荷共享量计算部230对每个检测器的像素点，叠加由于从高能量侧的峰值发生的电荷共享而被假定检测的峰值，计算出来自于电荷共享的检测量。由此，相比通过线性函数进行评价，能够更加正确地评价电荷共享造成的影响。另外，不依赖像素点的形状等而能够再现由电荷共享形成的X射线的轮廓形状。另外，对于电荷共享的评价方法的细节，在之后进行描述。

也可以根据处于低能量侧的高能量侧的衍射数据与处于低能量侧的衍射数据的比值或者差值等，计算出与高能量侧相关的电荷共享所产生的检测量。

图9是示出了发生电荷共享的情况下的测定数据P2（积分值）的图。关于低能量侧数据，相对于不含有电荷共享量的特征数据T1，含有电荷共享量的特征数据T2作为斜率（绝对值）大的曲线示出。另外，关于高能量侧数据，相对于不含有电荷共享量的特征数据R1，含有电荷共享量的特征数据R2作为斜率（绝对值）大的曲线示出。

在多个波长的X射线进入同一像素点的情况下，通过检测值的简单的减法计算不能够计算出低能量侧数据中含有的高能量侧的衍射X射线的计数A。在简单地进行检测值的减法计算的情况下，虽然含有电荷共享所产生的检测量的计数差B成为残留的低能量侧的衍射图像，但是没有办法计算出该计数差B。从而，当在同一像素点内入射多个波长时，不能够计算出低能量侧数据中含有的高能量侧的衍射X射线的计数差A。

在这种情况下，根据高能量侧数据求出低能量侧数据的计数C与在低能量侧数据的计数C中含有的高能量侧数据的计数A的比值或者差值，能够推算出低能量侧数据中含有的高能量侧数据的计数A。例如，能够根据从高能量侧数据和公式中得到的数值或者通过实测预先准备的各像素点的特征数据来进行推算。

修正部250从X射线衍射数据中的低能量侧的数据中减去计算出的电荷共享所产生的检测量，对低能量侧的图像进行再构成。由此，能够消除电荷共享所产生的检测量，能够去除残留在低能量侧的数据中的高能量侧的X射线的残留图像。其结果是，即使在使用多波长的射线源的测定中，解析的精度也不比单一射线源测定时的逊色。

另外，修正部250根据实测值计算出电荷共享所产生的检测量，对低能量侧的图像进行再构成。由此，能够消除电荷共享所产生的检测量，能够去除在低能量侧残留的高能量侧的X射线的残留图像。进而，能够同时地测量多个波长的衍射X射线，能够从单一像素点内的数据进行波长分离。

解析部270基于X射线检测器100检测出的衍射X射线的平面内的位置和计数读出电路150运算出的衍射X射线的每个波长的强度计数值，对衍射X射线的波长、衍射角度和强度关系进行运算。也就是说，X射线数据处理装置200运算特定的波长的X射线以多少度的衍射角度并且在多少数量的强度下进行衍射。由此，能够对衍射X射线的每个波长取得表示出衍射角度和衍射强度的关系的轮廓，此外能够在输出部400进行显示。

（X射线数据处理装置的运行）

对如上述方式构成的X射线数据处理装置200的运行进行说明。首先，接收通过X射线检测器100检测出的、根据能量的阈值分离的X射线衍射数据。而后，计算出从X射线衍射数据中的高能量侧的峰值中产生的电荷共享所产生的检测量。接着，从X射线衍射数据中的低能量侧的数据中减去算出的电荷共享所产生的检测量。通过这种方式，能够去除在低能量侧的数据中残留的高能量侧的X射线的残留图像。另外，也可以使用预先准备的实测值，从衍射数据中的低能量侧的数据中减去电荷共享所产生的检测量。通过这种方式，根据算出的电荷共享所产生的检测量对低能量侧的数据进行再构成。

图10是示出了各阶段中的衍射图像的模式图。通过由鉴别电路120进行的鉴别，输出两张图像。如果计算输出的两张图像的差值，则在Cu图像侧（低能量侧）残留Mo的衍射。然而，如上所述，通过计算出电荷共享所产生的检测量并进行修正，残留图像消失。通过这种方式，本发明的X射线数据处理装置将在数据中发生电荷共享作为前提，而不是在检测时排除电荷共享的影响。如果不使用该方法，对于高能量的衍射与低能量的衍射重合的部分就不能够分离。对于不重合的衍射，即使不使用该方法也能够进行分离。另外，如上所述的X射线数据处理装置200的运行可以通过执行程序来进行。

（电荷共享所产生的检测量的计算方法）

以下，对电荷共享所产生的检测量的计算方法进行说明。X射线检测器100能够同时获得高能量侧的衍射数据和低能量侧的衍射数据。X射线数据处理装置200根据得到的处于低能量侧的高能量侧的衍射数据与处于低能量侧的衍射数据的强度的比值或者差值，计算出来自于高能量侧电荷共享所产生的检测量，对X射线衍射数据进行修正。

另外，仅凭低能量侧的衍射数据不能够判断是高能量侧的衍射数据还是低能量侧的衍射数据。因此，使用高能量侧的衍射数据，辨认出作为目标的像素点，对于目标像素点，求出比值或者差值。其结果是，能够计算出电荷共享所产生的检测量。

对于根据X射线强度的比值或者差值正确地对电荷共享进行评价的方法，能够列举如下方法，例如将电荷共享所产生的检测量与假定的衍射数据进行拟合，使得公式的解通过根据比值或者差值求出的推算值。这样，通过计算出电荷共享所产生的检测量，得到不但不依赖正确的评价而且不依赖像素点的形状等就能够再现发生电荷共享的X射线轮廓形状的效果。

另外，也可以使用利用预先准备的实测值来计算出电荷共享所产生的检测量的方法。在这种情况下，将电荷共享所产生的检测量与假定的衍射数据进行拟合，使得实测值通过根据比值或者差值求出的推算值。

（使用公式的方法）

对于使用上述的公式计算出电荷共享所产生的检测量的方法进行说明。X射线数据处理装置200根据处于高能量侧的衍射数据计算出电荷共享所产生的检测量，并对X射线衍射数据进行修正。

此时，如以下的公式（1）所示，还有一种通过处于高能量侧的峰值的能量与作为目标的能量的差值的线性函数进行评价的方法。另外，作为目标的能量是指用于计算出电荷共享所产生的检测量的能量。

公式1

$\mathrm{IE}=(1-\mathrm{erf}\left(\frac{E{E}_{\mathrm{peak}}}{\sqrt{2}\mathrm{\σ}}\right))\×(A+B(E-E_{\mathrm{peak}}))...\left(1\right)$

I（E）：在X射线轮廓的某能量阈值E上的强度

A、B：由X射线强度等决定的实数常数

E_peak：未受电荷共享造成的影响的原本的峰值能量

然而，为了对电荷共享进行评价，优选如公式（2）所示对X射线检测器100的每个像素点，叠加由于高能量侧的衍射数据的电荷共享而被假定检测的衍射数据的方法。这样，通过计算出电荷共享所产生的检测量，得到不但不依赖正确的评价而且不依赖像素点的形状等就能够再现发生电荷共享的X射线轮廓形状的效果。

公式2

$\begin{array}{c}I\left(E\right)=A{\∫}_0^{E_{\mathrm{peak}}}{p}_{\mathrm{CS}}\left(E_{\mathrm{CS}}\right)\mathrm{\ΔS}(1-\mathrm{erf}\left(\frac{E-E_{\mathrm{CS}}}{\sqrt{2}\mathrm{\σ}}\right)){\mathrm{dE}}_{\mathrm{CS}}\\ +B(1-\mathrm{erf}\left(\frac{{E-E}_{\mathrm{peak}}}{\sqrt{2}\mathrm{\σ}}\right))+C\end{array}...\left(2\right)$

I（E）：在X射线轮廓的某能量阈值E上的强度

A、B、C：由X射线强度等决定的实数常数

E_peak：未受电荷共享造成的影响的原本的峰值能量

E_cs：由电荷共享产生的表观能量

P_cs（E_cs）：目标像素点捕获相当于E_cs的电荷的概率

ΔS：由电荷共享造成的表观能量变化ΔE的区域的面积

在公式（1）的方法中，将电荷共享作为简单的线性函数进行处理，但是在公式（2）的方法中，作为具有不同中心能量的峰值的叠加进行积分。对于目标像素点，根据产生E_cs的电荷的概率P_cs（E_cs）和在X射线入射时产生E_cs的电荷的微小面积ΔS的乘积，不依赖像素点的形状等就能够再现反映出由电荷共享产生的检测量的X射线轮廓形状。对于某目标像素点，E_cs=0相当于全部的电荷被邻近的像素点捕获的情况，E_cs=E_peak相当于全部的电荷被作为目标的像素点捕获的情况。

如上所述，在公式（2）中，对于X射线检测器100的每个像素点，以对应于X射线检测器100以及高能量侧的衍射的结果以及概率，计算出电荷共享所产生的检测量，作为发生被假定检测的衍射。由此，使用产生电荷（电子或者空穴）的概率，能够正确地计算出由电荷共享产生的影响。

图11是示出了发生电荷共享时的位置与能量的关系的一例的曲线图。在图11中，示出了一个像素点为100μm（从-50μm的位置到50μm的位置）的情况下的电荷共享。这样，对应X射线检测器100每个像素点产生电荷的概率发生改变，在公式（2）中对这样的影像进行评价。

在公式（2）中，通过将峰值的原本的强度与电荷共享所产生的检测量的和跟实际的衍射数据进行拟合，计算出电荷共享所产生的检测量。具体地是，能够通过拟合求出公式中的系数A、B、C。

图12是对根据两种方法计算出的电荷共享所产生的检测量进行比较的曲线图。如图12所示，测定值Q0具有含有两个峰值（Mo射线源、Cu射线源）、电荷共享、电气噪声的X射线轮廓形状。如果以使用公式（1）的方法对Mo射线源的量和其电荷共享的量进行评价的话，则成为计算值Q1，在低能量侧产生与测定值的背离。另外，如果以使用公式（2）的方法对Mo射线源的量和其电荷共享的量进行评价的话，则成为计算值Q2，在低能量侧也与测定值Q0一致。

（使用三种以上的射线源的情况）

在上述实施方式中，虽然主要使用了Mo以及Cu两种射线源，但是也可以使用三种以上的射线源。在这种情况下，当处于高能量侧的峰值为两个以上时，优选的是，电荷共享量计算部230对每个检测器的像素点，叠加由于从高能量侧的各个峰值发生的电荷共享而被假定检测的峰值，调整对于高能量侧的全部峰值所积累的误差，计算出电荷共享所产生的检测量。由此，对于根据三种以上的波长的射线源产生的测定结果，能够正确地对电荷共享进行评价。

Claims (8)

1.一种X射线数据处理装置，对同时测定多波长的X射线而得到的X射线数据进行处理，所述X射线数据处理装置的特征在于具备：

管理部，接收由具有多个邻接的检测部分的检测器检测出的、通过能量阈值分离的X射线数据，并进行管理；

计算部，基于所述接收的X射线数据中的通过高能量侧的阈值获得的高能量侧数据以及通过低能量侧的阈值获得的低能量侧数据，计算出所述低能量侧数据中的来自于所述高能量侧数据的电荷共享所产生的检测量；

修正部，使用所述计算出的检测量，对所述低能量侧数据进行再构成。

2.根据权利要求1所述的X射线数据处理装置，其特征在于，所述计算部对所述检测器的每个检测部分，根据所述低能量侧数据中含有的所述高能量侧数据与所述低能量侧数据的比值或者差值，计算出电荷共享所产生的检测量。

3.根据权利要求2所述的X射线数据处理装置，其特征在于，所述计算部对所述检测器的每个检测部分，以对应于所述检测器以及入射X射线波长的概率，计算出电荷共享所产生的检测量。

4.根据权利要求2所述的X射线数据处理装置，其特征在于，所述计算部对所述检测器的每个检测部分，使用预先准备的实测值计算出电荷共享所产生的检测量。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的X射线数据处理装置，其特征在于，在入射X射线能量为三种以上的情况下，所述计算部通过对累计的误差进行最优化而计算出电荷共享所产生的检测量。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的X射线数据处理装置，其特征在于，

所述管理部，对由Mo射线源以及Cu射线源测定的、通过将各射线源分开的阈值分离的X射线衍射数据进行管理，

所述电荷共享量计算部计算出来自于所述Mo射线源的电荷共享所产生的检测量，

所述修正部从所述Cu射线源的X射线衍射数据中减去所述计算出的电荷共享所产生的检测量。

7.一种X射线数据处理方法，对同时测定多波长的X射线而得到的X射线数据进行处理，所述X射线数据处理方法的特征在于具备如下步骤：

管理步骤，接收由具有多个邻接的检测部分的检测器检测出的、通过能量阈值分离的X射线数据，并进行管理；

计算步骤，基于所述接收的X射线数据中的通过高能量侧的阈值获得的高能量侧数据以及通过低能量侧的阈值获得的低能量侧数据，计算出所述低能量侧数据中的来自于所述高能量侧数据的电荷共享所产生的检测量；

再构成步骤，使用所述计算出的检测量，对所述低能量侧数据进行再构成。

8.一种记录介质，为非临时计算机可读取的记录介质，记录对同时测定多波长的X射线而得到的X射线数据进行处理的X射线数据处理程序，所述记录介质的特征在于，

所述程序由计算机实行如下处理：

接收由具有多个邻接的检测部分的检测器检测出的、通过能量阈值分离的X射线数据，并进行管理；

基于所述接收的X射线数据中的通过高能量侧的阈值获得的高能量侧数据以及通过低能量侧的阈值获得的低能量侧数据，计算出所述低能量侧数据中的来自于所述高能量侧数据的电荷共享所产生的检测量；

使用所述计算出的检测量，对所述低能量侧数据进行再构成。