JP2020201137A - 蛍光ｘ線分析システム - Google Patents

Abstract

【課題】試料の蛍光Ｘ線分析を行なう蛍光Ｘ線分析システムにおいて、分析作業の効率および分析結果の信頼性を向上させる蛍光Ｘ線分析システムを提供する。【解決手段】蛍光Ｘ線分析システム１００は、試料の測定を行なう蛍光Ｘ線分析装置１０と、蛍光Ｘ線分析装置１０を制御するとともに、蛍光Ｘ線分析装置１０の測定結果を分析するように構成された情報処理装置２０と、試料の画像を取得する撮像部１６とを備える。情報処理装置２０は、撮像部１６の画像データにより取得される試料の全体画像中の少なくとも１つの測定領域を特定するとともに、特定した少なくとも１つの測定領域について測定位置を検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、蛍光Ｘ線分析システムに関する。

試料の分析を行なう分析システムの１つとして、蛍光Ｘ線分析システムがある。蛍光Ｘ線分析は、試料に対してＸ線を照射し、試料から発せられる蛍光Ｘ線の強度を測定することで試料の元素含有量を分析するものである。特に、欧州でのＲｏＨＳ（Directive on the Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical Equipment：電気・電子機器に含まれる特定有害物質の使用制限に関する欧州議会および理事会指令）規制に伴うカドミウム、鉛、六価クロム、臭素の元素分析の需要が大きく、迅速に環境負荷物質の検出を行なうために、蛍光Ｘ線分析が広く使われている。エネルギー分散型（Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer；ＥＤＸ）の蛍光Ｘ線分析システムによれば、ＲｏＨＳ規制における環境規制５元素６物質または、ＥＬＶ指令（廃自動車指令）に伴う環境規制４元素４物質を迅速にスクリーニング測定することができる。

蛍光Ｘ線分析システムでは、従来、試料台に設置された試料を撮像装置からの画像で確認し、ＸＹステージなどの移動機構を用いて試料台を移動させて試料の測定位置を調整してから、蛍光Ｘ線の測定が行なわれる（例えば、特開２００９−２５２４１号公報（特許文献１）参照）。

特開２００９−２５２４１号公報

上記の蛍光Ｘ線分析システムにおいては、試料が、互いに材料が異なる複数の部分を有する製品または部品である場合、測定者は、測定前において試料のどの部分を測定するかを目視で確認しながら決定する。そのため、製品または部品の構成が複雑化し、構成部分の数が増えるに伴って、測定準備の段階で手間がかかってしまうことが懸念される。また、同じ製品または部品であっても測定者が異なると測定位置が異なる場合が生じるため、分析結果の信頼性が低下することが懸念される。

この発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、試料の蛍光Ｘ線分析を行なう蛍光Ｘ線分析システムにおいて、分析作業の効率および分析結果の信頼性を向上させることである。

本発明の第１の態様は、試料の蛍光Ｘ線分析を行なう蛍光Ｘ線分析システムに関する。蛍光Ｘ線分析システムは、試料の測定を行なう測定装置と、測定装置を制御するとともに、測定装置の測定結果を分析するように構成された情報処理装置と、試料の画像を取得する撮像部とを備える。情報処理装置は、撮像部の画像データにより取得される試料の全体画像中の少なくとも１つの測定領域を特定する。情報処理装置は、特定した少なくとも１つの測定領域について測定位置を検出する。

本発明によれば、試料の蛍光Ｘ線分析を行なう蛍光Ｘ線分析システムにおいて、分析作業の効率および分析結果の信頼性を向上させることができる。

本実施の形態に係る蛍光Ｘ線分析システムの全体構成を概略的に示す図である。 図１に示した情報処理装置の構成を概略的に示す図である。 情報処理装置の機能の構成例を示すブロック図である。 情報処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。 図４のステップＳ０１の処理を説明するための図である。 図４のステップＳ０２の処理を説明するための図である。 図４のステップＳ０３の処理を説明するための図である。 測定位置検出部における測定位置の検出方法を説明するための図である。 図４のステップＳ０４の処理を説明するための図である。 図４のステップＳ０３およびＳ０４の処理の詳細な手順を説明するためのフローチャートである。 報告書のフォーマットの構成例を示す図である。 測定者による試料の測定位置の調整およびコリメータの選択を説明するための図である。 試料の測定位置を選択する操作を説明する図である。 手動測定中における報告書のフォーマットの構成例を示す図である。 蛍光Ｘ線の手動測定時における情報処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。 蛍光Ｘ線の自動測定時における情報処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。 本実施の形態の変更例に係る蛍光Ｘ線分析システムの全体構成を概略的に示す図である。 試料の表面画像の一例を示す図である。 試料の裏面画像の一例を示す図である。 開口部の全体画像の一例を示す図である。 報告書のフォーマットの他の構成例を示す図である。

以下に、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。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

［蛍光Ｘ線分析システムの全体構成］
図１は、この発明の実施の形態に係る蛍光Ｘ線分析システムの全体構成を概略的に示す図である。

図１を参照して、蛍光Ｘ線分析システム１００は、蛍光Ｘ線分析装置１０と、情報処理装置２０と、ディスプレイ４０と、入力部３４とを備える。蛍光Ｘ線分析装置１０は「測定装置」の一実施例に対応し、情報処理装置２０は「情報処理装置」の一実施例に対応し、ディスプレイ４０は「表示装置」の一実施例に対応する。

蛍光Ｘ線分析装置１０は、試料Ｓ中に含まれる元素の濃度を測定するエネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置であり、試料室１および測定室５によって構成される。試料室１および測定室５内部の空間は、筐体３によって気密に囲繞され、必要に応じて内部を真空に保つことができる。

試料室１は、底部に試料台２を備えている。試料台２には、開口部４が形成されている。開口部４を覆うように、試料台２上に試料Ｓが載置される。試料Ｓは、測定位置が開口部４から露出するように試料台２上に載置される。

ＸＹステージ１４は、試料Ｓを試料台２の面内方向に沿って移動可能に構成される。駆動機構１５は、ＸＹステージ１４を面内の互いに垂直な２軸方向に駆動することができる。これにより、試料Ｓの測定位置を自動的に調整することが可能となる。駆動機構１５は情報処理装置２０によって制御される。駆動機構１５は「第１の駆動機構」の一実施例に対応する。

測定室５は、その壁面６にＸ線管７と、検出器８とを備えている。Ｘ線管７は試料Ｓに向けて１次Ｘ線を照射する。Ｘ線管７は、熱電子を出すフィラメントと、熱電子を所定の１次Ｘ線に変換して出射するターゲットとを有する。Ｘ線管７が出射した１次Ｘ線は、開口部４を通じて試料Ｓの測定位置に照射される。試料Ｓが発した２次Ｘ線（蛍光Ｘ線）は検出器８に入射し、蛍光Ｘ線のエネルギーおよび強度が測定される。Ｘ線管７は「Ｘ線源」の一実施例に対応し、検出器８は「検出器」の一実施例に対応する。

測定室５には、シャッター９、１次Ｘ線フィルタ１１、コリメータ１３および撮像部１６が設置される。シャッター９、１次Ｘ線フィルタ１１およびコリメータ１３は駆動機構１２によって、図１の紙面に垂直な方向にスライド可能に構成されている。

シャッター９は、鉛などのＸ線吸収材で形成されており、必要なときに１次Ｘ線の光路に挿入して１次Ｘ線を遮蔽することができる。

１次Ｘ線フィルタ１１は、目的に応じて選択された金属箔によって形成されており、Ｘ線管７から発せられる１次Ｘ線のうちのバックグラウンド成分を減衰して、必要な特性Ｘ線のＳ／Ｎ比を向上させる。実際の装置では、互いに異なる種類の金属で形成された複数枚のフィルタ１１が使用されており、目的に応じて選択されたフィルタ１１が駆動機構１２によって１次Ｘ線の光路に挿入される。

コリメータ１３は、中央に円形状の開口を有するアパーチャ―であり、試料Ｓを照射する１次Ｘ線のビームの大きさを決定する。コリメータ１３は、鉛、黄銅などのＸ線吸収材により形成される。実際の装置では、開口径が互いに異なる複数のコリメータ１３が、図１の紙面に垂直な方向に並設されており、目的に応じて選択されたコリメータ１３が駆動機構１２によって１次Ｘ線のビームライン上に挿入される。駆動機構１２は情報処理装置２０によって制御される。駆動機構１２は「第２の駆動機構」の一実施例に対応する。

撮像部１６は、測定室５の下部に設置されている。撮像部１６は、試料台２に形成された開口部４を通して試料Ｓの測定位置を撮像するように構成される。撮像部１６は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）またはＣＣＤ（Charge Coupled Device）など、複数の画素に区画された撮像素子を含んで構成される。撮像部１６の画像データは情報処理装置２０に伝送される。

情報処理装置２０は、演算処理部であるＣＰＵ（Central Processing Unit）を主体として構成される。情報処理装置２０には、例えばパーソナルコンピュータなどを利用することができる。情報処理装置２０にはＸ線管７、検出器８、撮像部１６およびディスプレイ４０が接続される。

情報処理装置２０は、入力部３４によって入力された測定条件などに基づいて、蛍光Ｘ線分析装置１０を制御する。具体的には、情報処理装置２０は、Ｘ線管７における管電圧、管電流および照射時間などを制御するとともに、シャッター９、１次Ｘ線フィルタ１１およびコリメータ１３の各々を駆動する。

情報処理装置２０は、測定時、検出器８により検出された２次Ｘ線のスペクトルを取得する。情報処理装置２０は、検出器８で検出された２次Ｘ線のスペクトルに基づいて各元素の定量分析を行なう。

情報処理装置２０は、さらに、撮像部１６による撮像を制御するとともに、後述するように、測定前において、撮像部１６で取得された画像データに基づいて、試料Ｓの測定位置を自動的に検出する。情報処理装置２０は、さらに、検出された測定位置に対して、複数のコリメータ１３の中から最適な開口径を有するコリメータ１３を選択する。

ディスプレイ４０は、情報処理装置２０から送信されるデータに従う画像を表示する。ディスプレイ４０は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）または有機ＥＬ（Electro Luminescence）により構成される。ディスプレイ４０は、撮像部１６で撮像された試料Ｓの画像の他、情報処理装置２０で作成された報告書のフォーマットを表示することができる。

［情報処理装置の構成］
図２は、図１に示した情報処理装置２０の構成を概略的に示す図である。

図２を参照して、情報処理装置２０は、ＣＰＵ２２と、プログラムおよびデータを格納する記憶部とを備えており、プログラムに従って動作するように構成される。記憶部は、ＲＯＭ（Read Only Memory）２４、ＲＡＭ（Random Access Memory）２６およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０を含む。

ＲＯＭ２４は、ＣＰＵ２２にて実行されるプログラムを格納することができる。ＲＡＭ２６は、ＣＰＵ２２におけるプログラムの実行中に利用されるデータを一時的に格納することができ、作業領域として利用される一時的なデータメモリとして機能することができる。ＨＤＤ３０は、不揮発性の記憶装置であり、蛍光Ｘ線分析装置１０による測定結果、撮像部１６によって取得された画像データおよび、情報処理装置２０による分析結果など情報処理装置２０で生成された情報を格納することができる。ＨＤＤ３０に加えて、あるいは、ＨＤＤ３０に代えて、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置を採用してもよい。

情報処理装置２０は、さらに、通信インターフェイス３２、Ｉ／Ｏ（Input/Output）インターフェイス２８、および入力部３４を含む。通信インターフェイス３２は、情報処理装置２０が蛍光Ｘ線分析装置１０を含む外部機器と通信するためのインターフェイスである。

Ｉ／Ｏインターフェイス２８は、情報処理装置２０への入力または情報処理装置２０からの出力のインターフェイスである。図２に示すように、Ｉ／Ｏインターフェイス２８は、入力部３４およびディスプレイ４０に接続される。

入力部３４は、測定者からの情報処理装置２０に対する指示を含む入力を受け付ける。入力部３４は、キーボード、マウスおよび、ディスプレイ４０の表示画面と一体的に構成されたタッチパネルなどを含み、試料Ｓの測定条件、および撮像部１６に対する撮像指示などを受け付ける。

ディスプレイ４０は、測定条件を設定する際に、例えば測定条件の入力画面および撮像部１６で取得された試料Ｓの測定位置の画像などを表示することができる。測定中、ディスプレイ４０は、検出器８により検出された２次Ｘ線のスペクトルおよび、情報処理装置２０による分析結果を、撮像部１６で取得された試料Ｓの測定位置を示す画像とともに表示することができる。

ディスプレイ４０は、さらに、試料Ｓの蛍光Ｘ線の分析結果を記入するための報告書のフォーマットを表示することができる。本願明細書において、「報告書のフォーマット」とは、コンピュータで作成する報告書の書式情報だけで構成されたファイルを意味する。報告書のフォーマットでは、分析結果が記入される位置が指定されており、測定者は、入力部３４を用いて、指定された位置に分析結果を書き込むことで報告書を作成することができる。あるいは、情報処理装置２０に試料Ｓの測定位置を認識させることで、分析結果を報告書のフォーマットに自動で書き込むことができる。

図３は、情報処理装置２０の機能の構成例を示すブロック図である。
図３を参照して、情報処理装置２０は、制御部５０と、フォーマットＤＢ（データベース）７０と、分析結果ＤＢ７２とを有する。これらの機能構成は、図２に示す情報処理装置２０において、ＣＰＵ２２が所定のプログラムを実行することで実現される。

制御部５０は、撮像部１６から送られる画像データに基づいて、試料Ｓの測定位置を検出するように構成される。制御部５０はまた、複数のコリメータ１３の中から、検出された測定位置に対して最適な開口径を有するコリメータ１３を選択するように構成される。

具体的には、制御部５０は、画像取得部５２と、画像処理部５４と、測定位置検出部５６と、コリメータ選択部５８と、測定指示部６０と、分析部６２と、駆動部６４とを有する。

画像取得部５２は、撮像部１６が試料台２の開口部４から露出している試料Ｓの表面の一部分を撮像することで生成された画像データを取得する。画像取得部５２は、後述するように、駆動部６４と協働して、ＸＹステージ１４の移動と撮像部１６による撮像とを交互に繰り返し実行することにより、試料Ｓの全体画像を取得することができる。

画像処理部５４は、画像取得部５２で取得された試料Ｓの全体画像に対する画像処理を実行することにより、試料Ｓの全体画像を複数の領域に分割する。複数の領域は色合いまたは光沢などが互いに異なる。

例えば、試料Ｓが金属材料（例えば、銅またはアルミニウム）で形成された第１の部分と、非金属材料（例えば、プラスチック）で形成された第２の部分とを組み合わせて形成された製品または部品である場合、試料Ｓの全体画像上では、第１の部分と第２の部分とで色合いが異なる場合がある。あるいは、第１の部分と第２の部分とで色合いが同じであっても、光沢が異なる場合がある。画像処理部５４は、このような材料の違いによる色合いまたは光沢の違いに基づいて、試料Ｓの全体画像を第１の領域と第２の領域とに分割する。すなわち、画像上で試料Ｓを第１の部分と第２の部分とに区分することができる。

測定位置検出部５６は、試料Ｓの複数の領域のうちの少なくとも１つの領域に対して、蛍光Ｘ線を測定するための測定位置を検出する。上述したように、試料Ｓが第１の部分と第２の部分とで構成された製品または部品である場合、測定位置検出部５６は、第１の部分および第２の部分の少なくとも１つに対して、少なくとも１つの測定位置を検出する。

ただし、試料Ｓが単一の材料で形成されている製品または部品である場合には、画像処理部５４は、試料Ｓの全体画像を１つの領域として扱うことができる。この場合、測定位置検出部５６は、当該１つの領域に対して１つの測定位置を検出する。

コリメータ選択部５８は、検出された１または複数の測定位置の各々に対して、複数のコリメータ１３の中から最適な開口径を有するコリメータ１３を選択する。コリメータ選択部５８は、各測定位置について、測定位置に照射する１次Ｘ線のビームの大きさの上限を演算し、演算したビームの大きさの上限に基づいてコリメータ１３を選択する。

測定指示部６０は、フォーマットＤＢ７０から、試料Ｓの蛍光Ｘ線の分析結果を記入するための報告書のフォーマットを読み出し、読み出した報告書のフォーマットに試料Ｓの測定位置を書き込む。具体的には、フォーマットＤＢ７０には、蛍光Ｘ線分析システム１００の分析対象に指定されている製品または部品に対応した報告書のフォーマットが格納されている。測定指示部６０は、試料Ｓとなる製品または部品に対応する報告書のフォーマットをフォーマットＤＢ７０から読み出すと、測定位置検出部５６により検出された測定位置を報告書のフォーマットに書き込む。これにより、試料Ｓの報告書のフォーマットは、測定者に対して、試料Ｓの測定位置の候補を示すための測定指示書として機能し得る。すなわち、測定者は、測定前において報告書のフォーマットを参照することで、試料Ｓの測定位置の候補を視覚的に認識することができる。

測定指示部６０は、試料Ｓの測定位置の候補とともに、測定位置に対して選択されたコリメータ１３を示す情報を報告書のフォーマットに書き込むことができる。これによると、測定位置ごとの測定条件を測定者に視覚的に伝えることができるため、測定者の利便性を向上させることができる。測定指示部６０は、測定位置およびコリメータの情報が書き込まれた報告書のフォーマットをフォーマットＤＢ７２に格納する。

分析部６２は、測定時、入力部３４によって入力された測定条件などに基づいて、蛍光Ｘ線分析装置１０を制御する。具体的には、分析部６２は、Ｘ線管７における管電圧、管電流および照射時間などを制御する。分析部６２はさらに、測定時、検出器８により検出された２次Ｘ線のスペクトルを取得する。分析部６２は、取得した２次Ｘ線のスペクトルにもとづいて各元素の定量分析を行ない、分析結果を分析結果ＤＢ７２に格納する。

駆動部６４は、シャッター９、１次Ｘ線フィルタ１１およびコリメータ１３の各々を駆動する駆動機構１２を制御する。駆動部６４はさらに、撮像部１６による撮像を制御するとともに、ＸＹステージ１４を駆動する駆動機構１５を制御する。

［情報処理装置の処理］
次に、図４のフローチャートに基づいて、情報処理装置２０が実行する処理について説明する。以下では、主に、情報処理装置２０が有する測定位置検出機能、コリメータ選択機能および報告書のフォーマット作成機能について説明する。

（測定位置検出機能）
図４は、本実施の形態に係る蛍光Ｘ線分析システム１００における情報処理装置２０の処理を説明するためのフローチャートである。

図４を参照して、情報処理装置２０（画像取得部５２）は、ステップＳ０１により、撮像部１６により生成された画像データに基づいて試料Ｓの全体画像を取得する。図５は、図４のステップＳ０１の処理を説明するための図である。

図５を参照して、撮像部１６は、試料台２の開口部４から露出している試料Ｓの測定面の一部分を撮像する。図５中の領域ＲＧＮ１は、撮像部１６の撮像領域を示す。図５の例では、試料Ｓ上に予め設定された基準点を原点０として互いに直交する第１軸（Ｘ軸とする）および第２軸（Ｙ軸とする）で規定される２次元座標面を想定し、２次元座標面上の点の位置を座標軸（Ｘ，Ｙ（単位はピクセル））で表わすこととする。

撮像領域ＲＧＮ１は、Ｘ軸方向の長さをΔＸとし、Ｙ軸方向の長さをΔＹとする矩形形状を有する。画像取得部５２が１つの撮像領域ＲＧＮ１の画像データを取得すると、駆動部６４は、駆動機構１５を制御することにより、ＸＹステージ１４をＸ軸方向にΔＸだけ移動させる。続いて、撮像部１６は、前回の撮像領域ＲＧＮ１に対してＸ軸方向に隣接する撮像領域ＲＧＮ１を撮像する。画像取得部５２は、撮像部１６から画像データを取得する。

駆動部６４は、撮像領域ＲＧＮ１に試料Ｓの少なくとも一部分が常に含まれるように、ＸＹステージ１４をＸ軸方向またはＹ軸方向に所定量（ΔＸまたはΔＹ）だけ移動させる。これにより、前回の撮像領域にＸ軸方向またはＹ軸方向に隣接するように、新たな撮像領域が設定される。撮像部１６は、新たな撮像領域を撮像する。

駆動部６４によるＸＹステージ１４の移動と、画像取得部５２による画像データの取得とは交互に繰り返し実行される。画像取得部５２は、取得された複数の画像データを２次元座標面上に並べて繋ぎ合わせることにより、試料Ｓの全体画像を取得することができる。

図４に戻って、情報処理装置２０（画像処理部５４）は、ステップＳ０２により、試料Ｓの全体画像に対する画像処理を実行することにより、試料Ｓの全体画像を複数の領域に分割する。図６は、図４のステップＳ０２の処理を説明するための図である。

画像処理には、分割・統合法、および二値化処理等の公知の画像処理技術を用いることができる。分割・統合法は、１枚の画像を同じような特徴を持つ部分領域に分割する手法である。二値化処理とは、１枚の画像を白と黒との２階調に変換する処理である。図６の例では、画像処理部５４は、試料Ｓの全体画像を４つの領域Ａ１〜Ａ４に分割する。４つの領域Ａ１〜Ａ４は色合いまたは光沢などが互いに異なる。４つの領域Ａ１〜Ａ４は、試料Ｓとなる製品または部品が有する、材料が互いに異なる４つの部分にそれぞれ対応する。

図４に戻って、情報処理装置２０（測定位置検出部５６）は、ステップＳ０３により、上述した複数の領域のうちの少なくとも１つの領域について測定位置を検出する。図４では、複数の領域の各々について測定位置を検出するものとする。図７は、図４のステップＳ０３の処理を説明するための図である。図７の例では、４つの領域Ａ１〜Ａ４のそれぞれに対して、４つの測定位置Ｐ１〜Ｐ４が検出される。測定位置Ｐ１〜Ｐ４の各々は、対応する領域の測定時において、１次Ｘ線のビームの照射中心となり得る。

図８は、測定位置検出部５６における測定位置の検出方法を説明するための図である。図８では、領域Ａ１における測定位置Ｐ１を検出する方法について説明する。

図８を参照して、領域Ａ１には、測定位置Ｐ１を探索するための走査経路ＰＡＴＨが設定される。測定位置検出部５６は、走査経路ＰＡＴＨ上を、図中の矢印の方向に点Ｑを移動させながら、点Ｑを中心として領域Ａ１の輪郭線の少なくとも１辺に接する円Ｃを描く。図８では、点Ｑが座標（Ｘａ，Ｙａ）にあるときの円Ｃと、点Ｑが座標（Ｘｂ，Ｙｂ）にあるときの円Ｃとが示されている。点Ｑが座標（Ｘｂ，Ｙｂ）にあるときの円Ｃの半径ｒ（Ｘｂ，Ｙｂ）は、点Ｑが座標（Ｘａ，Ｙａ）にあるときの円Ｃの半径ｒ（Ｘａ，Ｙａ）よりも大きい。

測定位置検出部５６は、走査経路ＰＡＴＨ上において、円Ｃの半径ｒが最大となるときの点Ｑの座標を検出する。なお、円Ｃの半径ｒが最大となるときの点Ｑの座標が複数点検出された場合には、測定位置検出部５６は、複数点のうちの１点を測定位置として選択する。

測定位置検出部５６は、領域Ａ１の測定位置Ｐ１を検出すると、同様の方法によって、領域Ａ２の測定位置Ｐ２、領域Ａ３の測定位置Ｐ３および領域Ａ４の測定位置Ｐ４を検出する。

（コリメータ選択機能）
図４に戻って、情報処理装置２０（コリメータ選択部５８）は、ステップＳ０４により、複数の測定位置の各々について、複数のコリメータ１３の中から最適な開口径を有するコリメータ１３を選択する。図９は、図４のステップＳ０４の処理を説明するための図である。

図９の例では、コリメータ選択部５８は、測定位置Ｐ１〜Ｐ４の各々を照射中心とする１次Ｘ線ビームの大きさの上限を算出する。図９では、測定位置Ｐ１を中心とする円Ｃ１の直径Ｒ１ｍａｘは、領域Ａ１に照射する１次Ｘ線ビームの大きさの上限を表す。測定位置Ｐ２を中心とする円Ｃ２の直径Ｒ２ｍａｘは、領域Ａ２に照射する１次Ｘ線ビームの大きさの上限を表す。測定位置Ｐ３を中心とする円Ｃ３の直径Ｒ３ｍａｘは、領域Ａ３に照射する１次Ｘ線ビームの大きさの上限を表す。測定位置Ｐ４を中心とする円Ｃ４の直径Ｒ４ｍａｘは、領域Ａ４に照射する１次Ｘ線のビームの大きさの上限を表す。

コリメータ選択部５８は、領域Ａ１〜Ａ４の各々について、算出された１次Ｘ線のビーム大きさの上限に基づいて、複数のコリメータ１３の中から最適な開口径を有するコリメータ１３を選択する。具体的には、コリメータ選択部５８は、測定位置Ｐ１について、複数のコリメータ１３の中から、直径Ｒ１ｍａｘを超えない範囲で直径が最大のコリメータ１３を選択する。例えば、コリメータ選択部５８は、直径Ｒｃｏｌ２を有するコリメータ１３（コリメータＣｏｌ２）を選択する。コリメータ選択部５８は、測定位置Ｐ２について、直径Ｒ２ｍａｘを超えない範囲で直径が最大のコリメータ１３を選択する。例えば、コリメータ選択部５８は、直径Ｒｃｏｌ１を有するコリメータ１３（コリメータＣｏｌ１）を選択する。コリメータ選択部５８は、測定位置Ｐ３について、直径Ｒ３ｍａｘを超えない範囲で直径が最大のコリメータ１３を選択する。例えば、コリメータ選択部５８は、直径Ｒｃｏｌ４を有するコリメータ１３（コリメータＣｏｌ４）を選択する。コリメータ選択部５８は、測定位置Ｐ４について、直径Ｒ４ｍａｘを超えない範囲で直径が最大のコリメータ１３を選択する。例えば、コリメータ選択部５８は、直径Ｒｃｏｌ３を有するコリメータ１３（コリメータＣｏｌ３）を選択する。

図１０は、図４のステップＳ０３およびＳ０４の処理の詳細な手順を説明するためのフローチャートである。以下では、領域Ａ１〜Ａ４を領域Ａとも総称し、測定位置Ｐ１〜Ｐ４を測定位置Ｐとも総称し、円Ｃ１〜Ｃ４を円Ｃとも総称することがある。

図１０を参照して、測定位置検出部５６は、ステップＳ３１にて、領域Ａに設定された走査経路ＰＡＴＨ上で点Ｑを所定の距離だけ移動させる。測定位置検出部５６は、ステップＳ３２にて、移動後の点Ｑを中心として領域Ａの輪郭線の少なくとも一辺に接する円Ｃの半径ｒを算出する。

測定位置検出部５６は、ステップＳ３３にて、走査経路ＰＡＴＨ上の点Ｑの移動が完了したか否かを判定する。点Ｑの移動が完了するまで（Ｓ３３にてＹＥＳ）、測定位置検出部５６は、ステップＳ３１およびＳ３２の処理を繰り返し実行する。

点Ｑの移動が完了すると（Ｓ３３にてＹＥＳ）、測定位置検出部５６は、ステップＳ３４に進み、複数の点Ｑの中から、円Ｃの半径ｒが最大となる点Ｑを抽出する。測定位置検出部５６は、ステップＳ３５にて、抽出した点Ｑに基づいて、領域Ａの測定位置Ｐを決定する。

測定位置Ｐが決定されると、コリメータ選択部５８は、ステップＳ３６にて、測定位置Ｐを中心とする円Ｃの直径Ｒｍａｘを算出する。そして、コリメータ選択部５８は、ステップＳ３７にて、複数枚のコリメータ１３の中から、直径Ｒｍａｘ以下で最大の直径を有するコリメータ１３を選択する。

（報告書のフォーマット作成機能）
図４に戻って、試料Ｓの領域Ａ１〜Ａ４の各々について、測定位置Ｐが検出されるとともに（Ｓ０３）、コリメータ１３が選択されると（Ｓ０４）、ステップＳ０５により、測定指示部６０は、フォーマットＤＢ７２から、試料Ｓに対応する報告書のフォーマットを読み出し、ディスプレイ４０に表示させる。測定指示部６０は、読み出した報告書のフォーマットに対して、複数の測定位置Ｐおよび選択されたコリメータ１３を示す情報を書き込む。

図１１は、報告書のフォーマットの構成例を示す図である。図１１には、試料Ｓの報告書Ｆ１のフォーマットの概要が示される。

図１１を参照して、報告書Ｆ１には、蛍光Ｘ線の測定条件を指示するための領域８０と、蛍光Ｘ線の分析結果を記入するための領域８２とが設けられている。領域８０は「第１の領域」の一実施例に対応し、領域８２は「第２の領域」の一実施例に対応する。

領域８０には、蛍光Ｘ線の測定条件として、試料Ｓの測定位置Ｐの候補が記載される。領域８０は、測定者に対して、試料Ｓの測定位置Ｐの候補を示すための測定指示書として機能し得る。図１１の例では、試料Ｓの４つの領域Ａ１〜Ａ４に対して、４つの測定位置Ｐ１〜Ｐ４が示されている。具体的には、領域８０には、試料Ｓの全体画像が示されており、この試料Ｓの全体画像上に測定位置Ｐ１〜Ｐ４を表す点（黒点）が書き込まれている。

なお、測定位置Ｐ１〜Ｐ４の図示とともに、または図示に代えて、測定位置Ｐ１〜Ｐ４の位置情報を領域８０に書き込むことができる。例えば、各測定位置Ｐの位置を、試料Ｓ上に予め設定された基準点を原点０とする２次元座標面の座標値（Ｘ，Ｙ）で表すことができる。

領域８０にはさらに、試料Ｓの４つの領域Ａ１〜Ａ４に対して、４種類のコリメータＣｏｌ１〜Ｃｏｌ４を示す情報が記載される。具体的には、試料Ｓの全体画像上に、コリメータＣｏｌ１〜Ｃｏｌ４の開口径を示す円（破線）が書き込まれている。

領域８２には、試料Ｓの測定位置Ｐ１〜Ｐ４が発する蛍光Ｘ線を定量分析したときの分析結果が記入される。図１１の例では、検出器８（図１）で検出された２次Ｘ線のスペクトルに基づいて分析対象の元素の定量分析を行なった結果が表の形式で表現されている。図中の表Ｔ１〜Ｔ４は、測定位置Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれについて、分析対象の元素ごとに、定量値および判定結果を記入する形式となっている。なお、分析対象の元素が予め指定されている場合には、表Ｔ１〜Ｔ４中の分析対象の元素の欄に予め元素名を記載しておくことができる。

定量分析において、判定は、定量値と予め定められた管理基準値とを比較することにより行なうことができる。表Ｔ１〜Ｔ４の判定結果の欄には、例えば「ＯＫ」、「ＮＧ」、「グレーゾーン」の三段階で記入することができる。例えば、定量値が第１の管理基準値未満である場合には「ＯＫ」と判定され、定量値が第１の管理基準値よりも高い第２の管理基準値を超える場合には「ＮＧ」と判定され、定量値が第１の管理基準値以上かつ第２の管理基準値以下である場合には「グレーゾーン」と判定される。

図４に戻って、報告書のフォーマットがディスプレイ４０に表示されると（Ｓ０５）、測定者は、入力部３４を用いて、報告書の領域８０に表示された測定位置Ｐの候補を修正することができる。

具体的には、上述した測定位置検出機能によって自動的に検出された測定位置Ｐの候補が適当でない場合には、測定者は、入力部３４を用いて、当該測定位置Ｐを別の測定位置に変更することができる。あるいは、測定位置を増やしたい場合には、測定者は、入力部３４を用いて、新たな測定位置を追加することができる。反対に測定位置を減らしたい場合には、測定者は、入力部３４を用いて、不要な測定位置を消去することができる。

測定指示部６０は、ステップＳ０６にて、入力部３４が測定位置Ｐを修正するための操作を受け付けたか否かを判定する。入力部３４が当該操作を受け付けた場合（Ｓ０６にてＹＥＳ）、測定指示部６０は、ステップＳ０７に進み、当該操作に従って測定位置Ｐの候補を修正し、修正後の測定位置Ｐを報告書のフォーマットに表示する。そして、測定指示部６０は、ステップＳ０８にて、修正された報告書のフォーマットをフォーマットＤＢ７２に格納する。

なお、入力部３４が測定位置を修正するための操作を受け付けなかった場合（Ｓ０６にてＮＯ）、測定指示部６０は、ディスプレイ４０に表示されている報告書のフォーマットをフォーマットＤＢ７２に格納する。

このような構成とすることにより、測定者は、試料Ｓの蛍光Ｘ線を測定する前の任意のタイミングにおいて、フォーマットＤＢ７２から報告書Ｆ１のフォーマット（図１１参照）を読み出してディスプレイ４０に表示させることができる。ディスプレイ４０に表示された報告書Ｆ１のフォーマットには試料Ｓの測定位置Ｐの候補が指示されているため、測定者は、測定位置Ｐの候補に従って、試料Ｓの測定位置を調整することができる。

［蛍光Ｘ線分析システムを用いた分析方法］
次に、本実施の形態に係る蛍光Ｘ線分析システム１００を用いた分析方法について説明する。

本実施の形態に係る分析方法には、試料Ｓの測定位置の調整、コリメータ１３の選択および、測定位置の蛍光Ｘ線の測定を測定者が手動で行なう方法（以下、「手動測定」とも称する）と、試料Ｓの測定位置の調整、コリメータ１３の選択および蛍光Ｘ線の測定を一括して自動で行なう方法（以下、「自動測定」とも称する）とがある。最初に、蛍光Ｘ線分析システム１００を用いた蛍光Ｘ線の手動測定について説明する。

（蛍光Ｘ線の手動測定）
測定者は、試料Ｓの蛍光Ｘ線を測定する前に、入力部３４を用いて、フォーマットＤＢ７２から試料Ｓの報告書Ｆ１のフォーマットを読み出す。図１１に示したように、報告書Ｆ１のフォーマットの領域８０には試料Ｓの測定位置Ｐ１〜Ｐ４の候補が記載されている。測定者は、測定位置Ｐの候補に従って、撮像部１６により取得された画像を見ながら試料Ｓの測定位置Ｐを調整する。測定者はさらに、測定位置Ｐに対するコリメータ１３を選択する。

図１２は、測定者による試料Ｓの測定位置の調整およびコリメータ１３の選択を説明するための図である。測定者は、撮像部１６により取得された画像を見ながら試料Ｓを手で移動させることにより、試料Ｓの測定位置Ｐ１〜Ｐ４の候補の中から選択した１つの測定位置Ｐと１次Ｘ線のビームの照射中心Ｂとを合わせる。なお、測定者は、手作業に代えて駆動機構１５によりＸＹステージ１４を移動させることにより、試料Ｓを移動させることができる。

撮像部１６により取得される画像には、試料台２に形成された開口部４を通して見た試料Ｓの一部分が現れる。この試料Ｓの一部分を示す画像には、各領域Ａの測定位置Ｐを示す点およびコリメータ１３の開口径を示す円が重畳して表示される。

画像にはさらに、１次Ｘ線のビームの照射中心Ｂを示す点、および上述したコリメータ選択機能によって選択された複数種類のコリメータＣｏｌ１〜ＣＯｌ４の開口径を示す複数の円が重畳して示される。

例えば、複数の測定位置Ｐ１〜Ｐ４から測定位置Ｐ１を選択する場合を想定する。この場合、測定者は、撮像部１６により取得された画像を見ながら、測定位置Ｐ１と１次Ｘ線のビームの照射中心Ｂとを合わせる。測定位置Ｐ１と照射中心Ｂとが一致すると、測定者は、入力部３４を用いて、複数のコリメータＣｏｌ１〜ＣＯｌ４の中からコリメータＣＯｌ２を選択する。駆動部６４は、選択されたコリメータＣｏｌ２を駆動機構１２によって１次Ｘ線のビームのライン上に挿入する。

測定者はさらに、入力部３４を用いて、報告書Ｆ１のフォーマット上で測定位置Ｐ１を選択する。図１３は、試料Ｓの測定位置Ｐを選択する操作を説明する図である。図１３に示すように、測定者は、入力部３４を操作して表示画面上のカーソル９０を移動させ、測定位置Ｐ１にカーソル９０を合わせ、入力部３４により決定操作を行なう。あるいは、入力部３４がタッチパネルで構成されている場合には、測定位置Ｐ１を指でタッチすることにより、測定位置Ｐ１を選択することができる。

情報処理装置２０は、入力部３４が測定位置Ｐ１を選択する操作を受け付けると、Ｘ線管７を駆動して測定位置Ｐ１に１次Ｘ線ビームを照射し、検出器８による蛍光Ｘ線の測定を開始する。情報処理装置２０は、測定位置Ｐ１についての蛍光Ｘ線の分析が完了すると、報告書Ｆのフォーマットの領域８２に示された表Ｔ１に測定位置Ｐ１の分析結果を自動的に記入する。

なお、本実施の形態では、情報処理装置２０が測定位置Ｐの分析結果を報告書Ｆ１のフォーマットに自動的に記入する構成について説明したが、測定位置Ｐ１の分析が完了したときに、測定者が入力部３４を用いて、対応する表Ｔ１に対して分析結果を記入する構成としてもよい。

情報処理装置２０は、１つの測定位置Ｐについて蛍光Ｘ線の分析が完了すると、ディスプレイ４０に表示された報告書Ｆ１のフォーマット上において、当該測定位置Ｐの表示態様を変更することができる。図１４は、手動測定中における報告書のフォーマットの構成例を示す図である。図１４には、図１１に示した報告書Ｆ１のフォーマットが部分的に示されている。

図１４は、測定位置Ｐ１，Ｐ２について蛍光Ｘ線の分析が完了した状態での領域８０を示している。図１４の例では、分析が完了した測定位置Ｐ１，Ｐ２を示す点の表示色が黒色から白色に変更されている。また、測定位置Ｐ１に対するコリメータＣｏｌ２および測定位置Ｐ２に対するコリメータＣｏｌ１の表示が消去されている。

このようにすると、測定者は、蛍光Ｘ線の分析が完了した測定位置Ｐを視覚的に認識することができる。したがって、未だ分析が完了していない測定位置Ｐ（測定位置Ｐ３，Ｐ４）について蛍光Ｘ線を測定するように測定者に促すことができる。

図１５は、蛍光Ｘ線の手動測定時における情報処理装置２０の処理を説明するためのフローチャートである。

図１５を参照して、情報処理装置２０は、ステップＳ１１により、入力部３４からの信号に基づいて、試料Ｓとなる製品または部品の識別情報が入力されたか否かを判定する。試料Ｓの識別情報が入力された場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、情報処理装置２０は、ステップＳ１２により、フォーマットＤＢ７０から試料Ｓとなる製品または部品に対応する報告書のフォーマットを読み出す。さらにステップＳ１３により、情報処理装置２０は、読み出した報告書のフォーマットをディスプレイ４０に表示する。一方、ステップＳ１１にて試料Ｓの識別情報が入力されない場合（Ｓ１１にてＮＯ）、情報処理装置２０はステップＳ１２以降の処理を行なわない。

ステップＳ１３にて報告書のフォーマットがディスプレイ４０に表示されると、情報処理装置２０は、ステップＳ１４により、入力部３４からの信号に基づいて、試料Ｓの測定位置Ｐを選択するための入力操作が行なわれたか否かを判定する。

ステップＳ１４にて測定位置Ｐを選択する入力操作が行なわれていない場合（Ｓ１４にてＮＯ）、情報処理装置２０は処理を終了する。この場合、情報処理装置２０は、報告書のフォーマットに対する測定者のデータ入力を待ち受ける状態となる。

一方、ステップＳ１４にて測定位置を選択する入力操作が行なわれた場合（Ｓ１４にてＹＥＳ）、情報処理装置２０は、ステップＳ１５に進み、入力部３４からの信号に基づいて、測定位置Ｐに対するコリメータ１３を選択するための入力操作が行なわれたか否かを判定する。

ステップＳ１５にてコリメータ１３を選択する入力操作が行なわれていない場合（Ｓ１５にてＮＯ）、情報処理装置２０は処理を終了する。一方、ステップＳ１５にてコリメータ１３を選択する入力操作が行なわれた場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）、情報処理装置２０は、ステップＳ１６に進み、選択されたコリメータ１３を駆動機構１２によって１次Ｘ線のビームのライン上に挿入する。続くステップＳ１７では、情報処理装置２０は、Ｘ線管７を駆動して試料Ｓの測定位置Ｐに１次Ｘ線のビームを照射し、検出器８による蛍光Ｘ線の測定を開始する。

測定位置Ｐについての蛍光Ｘ線の測定が開始されると、情報処理装置２０は、ステップＳ１８により、検出器８から測定位置Ｐが発する２次Ｘ線の測定結果を受信したか否かを判定する。検出器８から測定結果を受信していない場合（Ｓ１８にてＮＯ）、情報処理装置２０はステップＳ１７に戻り、測定を継続する。

一方、ステップＳ１８にて検出器８から測定結果を受信すると（Ｓ１８にてＹＥＳ）、情報処理装置２０は、ステップＳ１９により、測定結果を定量分析する。情報処理装置２０は、ステップＳ２０により、分析結果を報告書のフォーマットの対応する表Ｔに記入するとともに、ステップＳ２１により、分析結果を分析結果ＤＢ７２に格納する。

本実施の形態に係る蛍光Ｘ線分析システム１００を用いた手動測定においては、報告書のフォーマットに試料の測定位置の候補が示されているため、測定者は、測定位置を設定する手間をなくすことができる。したがって、測定者の利便性が向上されるとともに、分析作業の効率化を図ることができる。

また、測定位置の候補が示されることで、同じ製品または部品について測定者によって測定位置が異なるという事態が生じる可能性を減らすことができる。これにより、分析結果の信頼性を高めることができる。

また、測定位置ごとに最適なコリメータが指示されることで、コリメータを選択する作業が不要となるため、測定者の利便性が向上されるとともに、測定作業の工数を削減することができる。さらに、各測定位置についての分析結果が報告書のフォーマットに自動的に記入されるため、測定者の利便性をさらに高めることができる。

（蛍光Ｘ線の自動測定）
次に、蛍光Ｘ線分析システム１００を用いた蛍光Ｘ線の自動測定について説明する。

蛍光Ｘ線の自動測定では、情報処理装置２０が主体となって、試料Ｓの測定位置の調整、コリメータ１３の選択、および測定位置の蛍光Ｘ線の測定を自動的に行なう。

図１６は、蛍光Ｘ線の自動測定時における情報処理装置２０の処理を説明するためのフローチャートである。図１６に示すフローチャートでは、図１５に示したフローチャートに対してステップＳ３０〜Ｓ３３の処理が追加されている。

図１６を参照して、情報処理装置２０は、図１５を同じステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を実行することにより、試料Ｓとなる製品または部品に対応する報告書のフォーマットをディスプレイ４０に表示すると、ステップＳ３０により、入力部３４からの信号に基づいて、試料Ｓの蛍光Ｘ線の測定開始を指示するための入力操作が行なわれたか否かを判定する。ステップＳ３０にて測定開始を指示する入力操作が行なわれていない場合（Ｓ３０にてＮＯ）、情報処理装置２０は処理を終了する。

一方、ステップＳ３０にて測定開始を指示する入力操作が行なわれた場合（Ｓ３０にてＹＥＳ）、情報処理装置２０は、ステップＳ３１に進み、複数の測定位置Ｐのうちの第１の測定位置Ｐ（例えば、測定位置Ｐ１）が試料台２の開口部４から露出するように、駆動機構１５によりＸＹステージ１４を駆動する。情報処理装置２０は、第１の測定位置Ｐと１次Ｘ線のビームの照射中心とを一致させる。

次に、情報処理装置２０は、ステップＳ３２により、第１の測定位置Ｐに対応するコリメータ１３を選択する。具体的には、情報処理装置２０は、上述したコリメータ選択機能によって、複数の測定位置Ｐにそれぞれ対応して選択された複数種類のコリメータ１３の中から、第１の測定位置Ｐに対するコリメータ１３を選択する。例えば、第１の測定位置Ｐは測定位置Ｐ１である場合、情報処理装置２０は、コリメータＣｏｌ２を選択する。

コリメータ１３を選択すると、情報処理装置２０は、図１５と同じステップＳ１６〜Ｓ２０の処理を実行することにより、選択したコリメータ１３を駆動機構１２によって１次Ｘ線のビームのライン上に挿入するとともに、Ｘ線管７を駆動して第１の測定位置ＰにＸ線を照射し、蛍光Ｘ線の測定を開始する。そして、検出器８から測定結果を受信すると、情報処理装置２０は、測定結果を定量分析し、分析結果を報告書のフォーマットの第１の測定位置Ｐに対応する表Ｔに記入する。

次に、情報処理装置２０は、ステップＳ３３にて、試料Ｓの全ての測定位置Ｐについて分析が完了したか否かを判定する。全ての測定位置Ｐの分析が完了していない場合（Ｓ３３にてＮＯ）、情報処理装置２０は、ステップＳ３１に戻り、第２の測定位置Ｐ（例えば、測定位置Ｐ２）の調整およびコリメータ１３の駆動を行なった後、蛍光Ｘ線の測定、分析および分析結果の記入を実行する。

このようにして、情報処理装置２０は、試料Ｓの複数の測定位置Ｐについて、蛍光Ｘ線の測定および分析結果の記入を順番に実行することにより、全ての測定位置Ｐについて蛍光Ｘ線の分析を実行する。

ステップＳ３３にて全ての測定位置Ｐについて蛍光Ｘ線の分析が完了したと判定されると（Ｓ３３にてＹＥＳ）、情報処理装置２０は、ステップＳ２１に進み、分析結果を分析結果ＤＢ７２に格納する。

本実施の形態に係る蛍光Ｘ線分析システム１００を用いた自動測定によれば、試料の複数の測定位置について、測定位置の調整、コリメータの選択、測定位置についての蛍光Ｘ線の測定、および分析結果の記入という一連の処理が連続して自動的に実行されるため、測定者の利便性をさらに向上させることができるとともに、測定作業の工数を大幅に削減することができる。

［蛍光Ｘ線分析システムの変更例］
図１７は、本実施の形態の変更例に係る蛍光Ｘ線分析システムの全体構成を概略的に示す図である。図１７を参照して、本変更例に係る蛍光Ｘ線分析システム１００は、図１に示した蛍光Ｘ線分析システム１００と比較して、撮像部１６に代えて、撮像部１８を有する点が異なる。

撮像部１８は、試料室１の上部に配置される。具体的には、撮像部１８は、試料台２を挟んでＸ線管７および検出器８と反対側に配置される。すなわち、測定時には、撮像部１８は、試料Ｓの測定面（以下、表面とも称する）と反対側の面（以下、裏面とも称する）に対向するように配置される。

撮像部１８は、試料Ｓの全体画像を撮像することができる。なお、図１７では、撮像部１８は試料Ｓを真上から撮像するように試料Ｓの真上に位置するように配置されているが、試料Ｓを斜めから撮像するように、試料Ｓの真上からずらして配置してもよい。撮像部１８は、例えばＣＭＯＳまたはＣＣＤなど、複数の画素に区画された撮像素子を含む。撮像部１８の画像データは情報処理装置２０（画像取得部５２）に伝送される。

本変更例では、情報処理装置２０は、撮像部１８による撮像を制御するとともに、撮像部１８からの画像データに基づいて、試料Ｓの測定位置Ｐを検出する。

具体的には、試料Ｓの測定準備において、試料Ｓの表面が撮像部１８に対向するように、試料台２上に試料Ｓが載置される。この状態で、情報処理装置２０（画像取得部５２）は、撮像部１８によって試料Ｓの表面の全体画像を取得する。以下の説明では、試料Ｓの表面の全体画像を「表面画像」とも称し、試料Ｓの裏面の全体画像を「裏面画像」とも称する。

次に、情報処理装置２０（画像処理部５４）は、取得した画像を画像処理することによって、試料Ｓの表面の全体画像を複数の領域に分割する。図１８は、本変形例に係る情報処理装置２０が有する測定位置検出機能を説明するための図である。図１８に、試料Ｓの表面画像の一例を示す。図１８では、撮像部１８の矩形状の撮像領域ＲＧＮ２は、その一隅（図１８では左下隅）を原点０としてＸ軸およびＹ軸で規定される２次元座標平面で表わされている。

情報処理装置２０（画像処理部５４）は、表面画像の画像データに対して画像処理を実行することにより、表面画像を４つの領域Ａ１〜Ａ４に分割する。画像処理は、上述した実施の形態と同様に、分割・統合法または二値化処理などの公知の画像処理技術を用いることができる。

情報処理装置２０（測定位置検出部５６）は、複数の領域Ａ１〜Ａ４のそれぞれについて測定位置Ｐ１〜Ｐ４を検出する。測定位置検出部５６における測定位置Ｐの検出には、図８で説明した検出方法を適用することができる。さらに、情報処理装置２０（コリメータ選択部５８）は、測定位置Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに対してコリメータＣｏｌ１〜Ｃｏｌ４を選択する。

次に、情報処理装置２０（測定位置検出部５６）は、表面画像の輪郭線上に複数の特徴点Ｄを設定する。図１８に示すように、複数の特徴点Ｄは、複数の領域Ａ１〜Ａ４の各々について設定することができる。図１８の例では、領域Ａ１について特徴点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１５，Ｄ１６が設定され、領域Ａ２について特徴点Ｄ３，Ｄ４，Ｄ１３，Ｄ１４が設定され、領域Ａ３について特徴点Ｄ５，Ｄ６，Ｄ１１，Ｄ１２が設定され、領域Ａ４に対して特徴点Ｄ７，Ｄ８，Ｄ９，Ｄ１０が設定される。情報処理装置２０（測定位置検出部５６）は、複数の領域Ａ１〜Ａ４の各々について、測定位置Ｐと特徴点Ｄとの位置関係を算出する。

次に、試料Ｓの裏面が撮像部１８に対向するように試料台２上に試料Ｓが載置される。この状態で、情報処理装置２０（画像取得部５２）は、撮像部１８によって試料Ｓの裏面画像を取得する。図１９に、試料Ｓの裏面画像の一例を示す。図１８と図１９とを比較すると、表面画像の輪郭線と裏面画像の輪郭線とは対称性を有している。したがって、表面画像の輪郭線上に設定した特徴点Ｄに対応して、裏面画像の輪郭線上に特徴点Ｄを設定することができる。図１９の例では、図１８の特徴点Ｄ１〜Ｄ１６に対応して、裏面画像の輪郭線上に特徴点Ｄ１〜Ｄ１６が示されている。

これによると、表面画像に設定された測定位置Ｐを特徴点Ｄとの位置関係で特定することで、この位置関係を用いて、裏面画像における測定位置Ｐの位置を特定することができる。例えば、領域Ａ１の特徴点Ｄ１と測定位置Ｐ１との距離ｄ１、特徴点Ｄ２と測定位置Ｐ１との距離ｄ２、特徴点Ｄ１５と測定位置Ｐ１との距離ｄ１５および特徴点Ｄ１６と測定位置Ｐ１との距離ｄ１６を用いて、測定位置Ｐ１の位置を特定することができる。

次に、試料室１を、試料台２に試料Ｓが載置されていない状態とする。この状態で、撮像部１８により開口部４を撮像する。図２０は、開口部の全体画像の一例を示す図である。情報処理装置２０（画像取得部５２）は、撮像部１８から開口部４の画像データを取得する。情報処理装置２０（画像処理部５４）は、開口部４の画像データに対して公知の画像処理を施すことにより、撮像部１８の撮像領域ＲＧＮ２における１次Ｘ線のビームの照射中心Ｂの位置情報を取得する。照射中心Ｂの位置情報は、２次元座標平面上での照射中心Ｂの座標値（Ｘ０，Ｙ０）で表わすことができる。

本変更例では、試料Ｓを測定するときには、試料Ｓの裏面が撮像部１８に対向するように配置されるため、情報処理装置２０には、撮像部１８から試料Ｓの裏面画像が伝送される。情報処理装置２０（駆動部６４）は、上述した裏面画像における測定位置Ｐの位置、および照射中心Ｂの位置情報に基づいて、測定位置Ｐを照射中心Ｂに一致させるように、駆動機構１５によりＸＹステージ１４を駆動する。これによると、試料Ｓの測定位置Ｐを自動的に調整することが可能となる。

本変更例に係る蛍光Ｘ線分析システムにおいても、試料Ｓの測定位置を自動的に検出するとともに、測定位置に対するコリメータ１３を自動的に選択することができるため、上述した実施の形態に係る蛍光Ｘ線分析システムと同様の作用効果を奏することができる。

また、本変更例に係る蛍光Ｘ線分析システムにおいても、図１６に示したフローチャートに従って蛍光Ｘ線の自動測定を行なうことができるため、測定者の利便性を向上させることができるとともに、測定作業の工数を大幅に削減することができる。

さらに、本変更例に係る蛍光Ｘ線分析システムによれば、試料Ｓの全体画像を撮像することができる撮像部１８を設けたことによって、試料台２の開口部４を通して試料Ｓの一部分を撮像する撮像部１６を用いる構成に比較して、試料Ｓの全体画像をより簡易に取得することができる。

［その他の構成例］
上述した実施の形態では、試料の全体画像を複数の領域に分割し、分割した複数の領域の各々について測定位置を検出する構成について説明したが、複数の領域のうちの少なくとも１つの領域について測定位置を検出する構成としてもよい。例えば、複数の領域のうちの１つの領域を測定領域に特定し、特定した測定領域について測定位置を検出する構成とすることができる。このような構成は、例えば、試料の表面に異物が存在する場合に、その異物の元素含有量を分析する異物分析に利用することができる。

上記構成において、試料の全体画像から１つの測定領域を特定するためには、例えば、試料の全体画像上で試料を、色合いまたは光沢の違いに基づいて、異物を含まない第１の領域と、異物を含む第２の領域とに分割し、第２の領域を測定領域に特定する方法を用いることができる。この場合、第２の領域に対して、蛍光Ｘ線を測定するための測定位置が検出されるとともに、コリメータが選択される。

あるいは、予め測定領域についての見本画像を有しておき、分割した複数の領域の中から、当該見本画像と色合いまたは光沢が一致する領域を抽出し、抽出した領域を測定領域に特定する方法を用いてもよい。この場合、抽出した測定領域に対して、蛍光Ｘ線を測定するための測定位置が検出されるとともに、コリメータが選択される。

図２１は、報告書のフォーマットの他の構成例を示す図である。図２１には、試料の報告書Ｆ２のフォーマットの概要が示される。

図２１を参照して、報告書Ｆ２には、蛍光Ｘ線の測定条件を指示するための領域８０と、蛍光Ｘ線の分析結果を記入するための領域８２とが設けられている。領域８０には、蛍光Ｘ線の測定条件として、試料Ｓの測定位置Ｐの候補が記載される。図２１の例では、試料Ｓの２つの領域Ａ１，Ａ２のうちの領域Ａ１に対して、測定位置Ｐ１が示されている。具体的には、試料Ｓの全体画像が示されており、この試料Ｓの全体画像上に測定位置Ｐ１を表す点（黒点）が書き込まれている。領域８０にはさらに、領域Ａ１に対して、コリメータを示す情報が記載される、具体的には、試料Ｓの全体画像上に、コリメータの開口径を示す円（破線）が書き込まれている。

領域８２には、試料Ｓの測定位置Ｐ１が発する蛍光Ｘ線を定量分析したときの分析結果が記入される。図中の表Ｔ１は、測定位置Ｐ１について、分析対象の元素ごとに、定量値および判定結果を記入する形式となっている。

［態様］
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

（第１項）一態様に係る蛍光Ｘ線分析システムは、試料の蛍光分析を行なう蛍光Ｘ線分析システムであって、試料の測定を行なう測定装置と、測定装置を制御するとともに、測定装置の測定結果を分析するように構成された情報処理装置と、試料の画像を取得する撮像部とを備える。情報処理装置は、撮像部の画像データにより取得される試料の全体画像中の少なくとも１つの測定領域を特定するとともに、特定した前記少なくとも１つの測定領域について測定位置を検出する。

第１項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、試料が互いに材料が異なる複数の部分を有する製品または部品である場合において、材料の違いによる色合いまたは光沢などの違いに基づいて、試料の全体画像中の少なくとも１つの測定領域が特定されるとともに、当該測定領域について測定位置が自動的に検出される。これによると、複数の部分を有する製品または部品の分析において、測定前に測定者が測定位置を設定する作業が不要となるため、分析作業の効率を向上させることができる。また、同じ製品または部品の分析において測定者によって測定位置が異なる可能性を減らすことができるため、分析結果の信頼性および有用性を高めることができる。

（第２項）第１項に記載の蛍光Ｘ線分析システムにおいて、情報処理装置は、試料の全体画像を複数の領域に分割し、複数の領域の少なくとも１つを、少なくとも１つの測定領域に特定する。

第２項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、試料の全体画像が上記複数の部分に対応する複数の領域に分割されるとともに、当該複数の領域の各々について測定位置が自動的に検出される。これによると、測定前に測定者が個々の部分について測定位置を設定する作業が不要となるため、分析作業の効率を向上させることができる。

（第３項）第１項または第２項に記載の蛍光Ｘ線分析システムは、情報処理装置と通信接続される表示装置をさらに備える。情報処理装置は、少なくとも１つの測定領域について検出した測定位置を、測定位置の候補として表示装置に表示する。

第３項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、自動的に検出された測定位置の候補を測定者に対して視覚的に伝えることができるため、測定者の利便性を向上させることができる。

（第４項）第３項に記載の蛍光Ｘ線分析システムは、測定者の入力操作を受け付ける入力部をさらに備る。入力部は、測定位置を修正するための操作を受け付けるように構成される。情報処理装置は、入力部が測定位置を修正するための操作を受け付けた場合には、修正後の測定位置を表示装置に表示する。

第４項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、測定者は、自動的に検出された測定位置の候補に対して、測定位置の変更および、測定位置の追加または削除などの修正を施すことができる。よって、測定者の利便性を向上させることができる。

（第５項）第３項または第４項に記載の蛍光Ｘ線分析システムにおいて、情報処理装置は、測定位置を、試料の全体画像上に重畳して表示装置に表示するとともに、測定位置の表示態様を測定の前後で変化させる。

第５項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、試料の測定中、測定者に対して作業の進捗状況を視覚的に伝えることができるため、測定者の利便性を向上させることができる。

（第６項）第１項から第５項のいずれかに記載の蛍光Ｘ線分析システムにおいて、情報処理装置は、少なくとも１つの領域の各々について、当該領域の輪郭線の少なくとも一辺に接し、かつ、半径が最大となる円の中心を測定位置として検出する。

第６項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、少なくとも１つの測定領域の各々について、高い強度を有する２次Ｘ線を発生させることができる好適な測定位置を自動的に検出することができる。

（第７項）第１項に記載の蛍光Ｘ線分析システムにおいて、測定装置は、試料の測定位置に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、互いに異なる開口径を有し、測定位置に照射される１次Ｘ線のビームの大きさを決定する複数のコリメータと、測定位置から発生する２次Ｘ線を検出する検出器とを含む。情報処理装置は、少なくとも１つの測定領域の各々について、複数のコリメータの中から最適な開口径を有するコリメータを選択する。

第７項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、少なくとも１つの測定領域の各々について、測定位置が自動的に検出されるとともに、最適なコリメータが自動的に選択されるため、測定前に測定者が個々の部分について測定位置を設定し、かつ、測定位置に応じたコリメータを選択する作業が不要となる。よって、分析作業の効率を向上させることができる。また、同じ製品または部品の分析において測定者によって測定条件が異なる可能性を減らすことができるため、分析結果の信頼性および有用性を高めることができる。

（第８項）第７項に記載の蛍光Ｘ線分析システムは、情報処理装置と通信接続される表示装置をさらに備える。情報処理装置は、少なくとも１つの測定領域の各々について選択したコリメータの情報を表示装置に表示する。

第８項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、自動的に選択されたコリメータを測定者に対して視覚的に伝えることができるため、測定者の利便性を向上させることができる。

（第９項）第７項または第８項に記載の蛍光Ｘ線分析システムにおいて、情報処理装置は、少なくとも１つの測定領域の各々について、測定位置を中心とし、かつ当該領域の輪郭線の少なくとも一辺に接する円の直径を超えない範囲で直径が最大となるコリメータを選択する。

第９項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、少なくとも１つの測定領域の各々について、高い強度を有する２次Ｘ線を発生させることができる好適なコリメータを自動的に選択することができる。

（第１０項）第８項に記載の蛍光Ｘ線分析システムは、測定者の入力操作を受け付ける入力部をさらに備える。入力部は、選択したコリメータを、開口径が異なる別のコリメータに変更するための操作を受け付けるように構成される。情報処理装置は、入力部がコリメータを変更するための操作を受け付けた場合には、別のコリメータの情報を表示装置に表示する。

第１０項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、測定者は、自動的に選択されたコリメータを、開口径が異なる別のコリメータに変更することができる。よって、測定者の利便性を向上させることができる。

（第１１項）第３項に記載の蛍光Ｘ線分析システムは、測定者の入力操作を受け付ける入力部をさらに備える。表示装置は、情報処理装置による分析結果を記入するための報告書のフォーマットを表示するように構成される。フォーマットは、測定位置の候補を示す第１の領域と、分析結果を記入するための第２の領域とを有する。情報処理装置は、入力部が第１の領域に示された測定位置の候補の中から測定位置を選択するための操作を受け付けた場合には、選択された測定位置における分析結果を第２の領域に自動的に記入する。

第１１項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、測定者が測定位置ごとに分析結果を記入する手間をなくすことができる。特に、多くの部分を有する製品または部品を分析する場合において、分析作業の効率化を実現することができる。

（第１２項）第７項に記載の蛍光Ｘ線分析システムは、測定者の入力操作を受け付ける入力部と、試料の測定位置を調整するための第１の駆動機構と、複数のコリメータのうちの１つのコリメータを１次Ｘ線のビームラインに挿入するための第２の駆動機構とをさらに備える。情報処理装置は、入力部が試料の測定を指示するための操作を受け付けた場合には、第１の駆動機構により測定位置を自動的に調整し、第２の駆動機構によりコリメータを自動的に選択し、かつ、測定装置による試料の測定を自動的に実行する。

第１２項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、測定位置の調整、コリメータの選択および試料の測定という一連の処理が、複数の測定位置について連続して自動的に実行されるため、測定作業の工数を削減することができる。

（第１３項）第１２項に記載の蛍光Ｘ線分析システムにおいて、表示装置は、情報処理装置による分析結果を記入するための報告書のフォーマットを表示するように構成される。フォーマットは、測定位置の候補および選択したコリメータの情報を示す第１の領域と、分析結果を記入するための第２の領域とを有する。情報処理装置は、測定位置における分析結果を第２の領域に自動的に記入する。

第１３項に記載の蛍光Ｘ線分析システムによれば、測定位置の調整、コリメータの選択、試料の測定および分析結果の記入という一連の処理が、測定位置について連続して自動的に実行されるため、測定作業の工数をより一層削減することができる。

なお、上述した実施の形態および変更例について、明細書内で言及されていない組み合わせを含めて、不都合または矛盾が生じない範囲内で、実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 試料室、２ 試料台、４ 開口部、５ 測定室、６ 壁面、７ Ｘ線管、８ 検出器、９ シャッター、１０ 蛍光Ｘ線分析装置、１１ １次Ｘ線フィルタ、１２，１５ 駆動機構、１３ コリメータ、１４ ＸＹステージ、１６，１８ 撮像部、２０ 情報処理装置、２４ ＲＯＭ、２６ ＲＡＭ、２８ Ｉ／Ｏインターフェイス、３２ 通信インターフェイス、３４ 入力部、４０ ディスプレイ、５０ 制御部、５２ 画像取得部、５４ 画像処理部、５６ 測定位置検出部、５８ コリメータ選択部、６０ 測定指示部、６２ 分析部、６４ 駆動部、７０ フォーマットＤＢ、７２ 分析結果ＤＢ、８０，８２ 領域、９０ カーソル、１００ 蛍光Ｘ線分析システム、Ａ１〜Ａ４ 領域、Ｂ 照射中心、Ｃ１〜Ｃ４ 円、Ｄ１〜Ｄ１６ 特徴点、Ｐ１〜Ｐ４ 測定位置、ＰＡＴＨ 走査経路、Ｓ 試料。

Claims (13)

1. 試料の蛍光分析を行なう蛍光Ｘ線分析システムであって、
   前記試料の測定を行なう測定装置と、
   前記測定装置を制御するとともに、前記測定装置の測定結果を分析するように構成された情報処理装置と、
   前記試料の画像を取得する撮像部とを備え、
   前記情報処理装置は、前記撮像部の画像データにより取得される前記試料の全体画像中の少なくとも１つの測定領域を特定するとともに、特定した前記少なくとも１つの測定領域について測定位置を検出する、蛍光Ｘ線分析システム。
2. 前記情報処理装置は、前記試料の全体画像を複数の領域に分割し、前記複数の領域の少なくとも１つを前記少なくとも１つの測定領域に特定する、請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析システム。
3. 前記情報処理装置と通信接続される表示装置をさらに備え、
   前記情報処理装置は、前記少なくとも１つの測定領域について検出した測定位置を、測定位置の候補として前記表示装置に表示する、請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析システム。
4. 測定者の入力操作を受け付ける入力部をさらに備え、
   前記入力部は、前記測定位置を修正するための操作を受け付けるように構成され、
   前記情報処理装置は、前記入力部が前記測定位置を修正するための操作を受け付けた場合には、修正後の前記測定位置を前記表示装置に表示する、請求項３に記載の蛍光Ｘ線分析システム。
5. 前記情報処理装置は、前記測定位置を、前記試料の全体画像上に重畳して前記表示装置に表示するとともに、前記測定位置の表示態様を測定の前後で変化させる、請求項３または４に記載の蛍光Ｘ線分析システム。
6. 前記測定装置は、
   前記試料の前記測定位置に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
   前記測定位置から発生する２次Ｘ線を検出する検出器とを含み、
   前記情報処理装置は、前記少なくとも１つの測定領域の各々について、当該領域の輪郭線の少なくとも一辺に接し、かつ、半径が最大となる円の中心を測定位置として検出する、請求項１から５のいずれか１項に記載の蛍光Ｘ線分析システム。
7. 前記測定装置は、
   前記試料の前記測定位置に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
   互いに異なる開口径を有し、前記測定位置に照射される１次Ｘ線のビームの大きさを決定する複数のコリメータと、
   前記測定位置から発生する２次Ｘ線を検出する検出器とを含み、
   前記情報処理装置は、前記少なくとも１つの測定領域の各々について、前記複数のコリメータの中から最適な開口径を有するコリメータを選択する、請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析システム。
8. 前記情報処理装置と通信接続される表示装置をさらに備え、
   前記情報処理装置は、前記少なくとも１つの測定領域の各々について前記選択したコリメータの情報を前記表示装置に表示する、請求項７に記載の蛍光Ｘ線分析システム。
9. 前記情報処理装置は、前記少なくとも１つの測定領域の各々について、前記測定位置を中心とし、かつ当該領域の輪郭線の少なくとも一辺に接する円の直径を超えない範囲で直径が最大となるコリメータを選択する、請求項７または８に記載の蛍光Ｘ線分析システム。
10. 測定者の入力操作を受け付ける入力部をさらに備え、
    前記入力部は、前記選択したコリメータを、開口径が異なる別のコリメータに変更するための操作を受け付けるように構成され、
    前記情報処理装置は、前記入力部が前記コリメータを変更するための操作を受け付けた場合には、前記別のコリメータの情報を前記表示装置に表示する、請求項８または９に記載の蛍光Ｘ線分析システム。
11. 測定者の入力操作を受け付ける入力部をさらに備え、
    前記表示装置は、前記情報処理装置による分析結果を記入するための報告書のフォーマットを表示するように構成され、前記フォーマットは、前記測定位置の候補を示す第１の領域と、前記分析結果を記入するための第２の領域とを有しており、
    前記情報処理装置は、前記入力部が前記第１の領域に示された前記測定位置の候補の中から測定位置を選択するための操作を受け付けた場合には、選択された測定位置における分析結果を前記第２の領域に自動的に記入する、請求項３に記載の蛍光Ｘ線分析システム。
12. 測定者の入力操作を受け付ける入力部と、
    前記試料の測定位置を調整するための第１の駆動機構と、
    前記複数のコリメータのうちの１つのコリメータを１次Ｘ線のビームラインに挿入するための第２の駆動機構とをさらに備え、
    前記情報処理装置は、前記入力部が前記試料の測定を指示するための操作を受け付けた場合には、前記第１の駆動機構により測定位置を自動的に調整し、前記第２の駆動機構により前記コリメータを自動的に選択し、かつ、前記測定装置による前記試料の測定を自動的に実行する、請求項７に記載の蛍光Ｘ線分析システム。
13. 前記表示装置は、前記情報処理装置による分析結果を記入するための報告書のフォーマットを表示するように構成され、前記フォーマットは、前記測定位置の候補を示す第１の領域と、前記分析結果を記入するための第２の領域とを有しており、
    前記情報処理装置は、前記測定位置における分析結果を前記第２の領域に自動的に記入する、請求項１２に記載の蛍光Ｘ線分析システム。

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