JP6003836B2 - X-ray analysis signal processor - Google Patents

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Description

本発明は、一般にマルチチャンネルアナライザと呼ばれるX線分析用信号処理装置に関し、微分波を波形変換する波形変換デジタルフィルタを有するX線分析用信号処理装置に関する。   The present invention relates to a signal processing apparatus for X-ray analysis generally called a multi-channel analyzer, and relates to a signal processing apparatus for X-ray analysis having a waveform conversion digital filter for converting a waveform of a differential wave.

蛍光X線分析装置は、固体試料や粉体試料や液体試料に励起X線(一次X線)を照射し、照射した一次X線により励起されて放出される蛍光X線を分光器で検出することによって、その試料に含まれる元素の定性や定量分析を行うものである。このような蛍光X線分析装置としては、波長分散型蛍光X線分析装置とエネルギ分散型蛍光X線分析装置とがある。   An X-ray fluorescence analyzer irradiates a solid sample, a powder sample, or a liquid sample with excitation X-rays (primary X-rays), and detects the fluorescence X-rays excited and emitted by the irradiated primary X-rays with a spectrometer. Thus, qualitative and quantitative analysis of elements contained in the sample is performed. Such fluorescent X-ray analyzers include wavelength dispersive X-ray fluorescent analyzers and energy dispersive X-ray fluorescent analyzers.

波長分散型蛍光X線分析装置は、分光結晶とスリットとを組み合わせたX線分光器により特定波長の蛍光X線を選別した上で検出器により検出する構成を有する。一方、エネルギ分散型蛍光X線分析装置は、こうした波長選別を行わずに蛍光X線を直接半導体検出器等で検出し、その後に出力信号を波長λ(つまりX線エネルギE)毎に分離する処理を行う構成を有する(例えば、特許文献1参照)。よって、蛍光X線スペクトルを作成する場合、波長分散型蛍光X線分析装置では波長走査を行う必要があるのに対し、エネルギ分散型蛍光X線分析装置では多数の波長の情報が同時に得られるため、短時間で蛍光X線スペクトルを取得できるという特徴を有する。   The wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer has a configuration in which fluorescent X-rays having a specific wavelength are selected by an X-ray spectrometer combining a spectroscopic crystal and a slit and then detected by a detector. On the other hand, the energy dispersive X-ray fluorescence analyzer directly detects fluorescent X-rays with a semiconductor detector or the like without performing such wavelength selection, and then separates the output signal for each wavelength λ (that is, X-ray energy E). It has the structure which performs a process (for example, refer patent document 1). Therefore, when creating an X-ray fluorescence spectrum, wavelength-dispersed X-ray fluorescence analyzers need to perform wavelength scanning, whereas energy-dispersive X-ray fluorescence analyzers can obtain information on multiple wavelengths simultaneously. The fluorescent X-ray spectrum can be acquired in a short time.

図5は、従来の一般的なエネルギ分散型蛍光X線分析装置の構成を示す概略構成図である。エネルギ分散型蛍光X線分析装置101は、一次X線を試料Sに出射するX線管球10と、波長λ1以上波長λ2以下の蛍光X線強度Iλ1〜λ2を検出するエネルギ分散型分光器(検出器)30と、プリアンプ(前置増幅器)41と、コンデンサCや抵抗Rからなる微分回路42と、A/D変換器(ADC)43と、波形変換デジタルフィルタ61とピーク検出部62とヒストグラムメモリ63とからなるFPGA(X線分析用信号処理装置)160と、X線管球10やエネルギ分散型分光器30やFPGA160等を制御するCPU150とを備える。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a conventional general energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer. An energy dispersive X-ray fluorescence analyzer 101 includes an X-ray tube 10 that emits primary X-rays to a sample S, and an energy dispersive spectrometer that detects fluorescent X-ray intensities I λ1 to λ2 having a wavelength of λ1 to λ2. (Detector) 30, preamplifier (preamplifier) 41, differentiation circuit 42 including capacitor C and resistor R, A / D converter (ADC) 43, waveform conversion digital filter 61, and peak detector 62 An FPGA (X-ray analysis signal processing device) 160 including a histogram memory 63 and a CPU 150 for controlling the X-ray tube 10, the energy dispersive spectrometer 30, the FPGA 160, and the like are provided.

X線管球10は、例えば、筐体の内部に陽極であるターゲットと陰極であるフィラメントとが配置されている。これにより、ターゲットに高電圧を印加するとともに、フィラメントに低電圧を印加することで、フィラメントから放射された熱電子をターゲットの端面に衝突させることで、ターゲットの端面で発生した一次X線を出射するようになっている。   In the X-ray tube 10, for example, a target that is an anode and a filament that is a cathode are arranged inside a housing. As a result, a high voltage is applied to the target and a low voltage is applied to the filament, so that the thermal electrons emitted from the filament collide with the end surface of the target, thereby emitting primary X-rays generated on the end surface of the target. It is supposed to be.

エネルギ分散型分光器30は、例えば、筐体の内部に蛍光X線強度Iλ1〜λ2を検出する検出素子(リチウムドリフト型Si半導体検出器)が配置されている。そして、エネルギ分散型分光器30からの出力信号は、プリアンプ41で増幅される。この出力信号は、階段波状となり、階段波状の各1段が蛍光X線をそれぞれ検出していることを示し、各段の高さが波長λ、すなわちX線エネルギEを表している。 In the energy dispersive spectrometer 30, for example, a detection element (lithium drift type Si semiconductor detector) for detecting the fluorescent X-ray intensities I λ1 to λ2 is disposed inside the housing. The output signal from the energy dispersive spectrometer 30 is amplified by the preamplifier 41. This output signal has a stepped wave shape, indicating that each step of the stepped wave shape detects fluorescent X-rays, and the height of each step represents the wavelength λ, that is, the X-ray energy E.

プリアンプ41で増幅された出力信号は、微分回路42に送られ、微分回路42は、階段波を、下記式(1)で示す微分波に変換する。このように階段波から微分波にすることで、ダイナミックレンジが広くとれ、高分解能を達成している。
y=exp(−nT/τ)=a^n ・・・(1)
ただし、τはRC時定数、Tはサンプリング周期、nはサンプル数、aは時定数(exp(−T/τ))である。
The output signal amplified by the preamplifier 41 is sent to the differentiating circuit 42. The differentiating circuit 42 converts the step wave into a differentiated wave represented by the following formula (1). In this way, by changing from a step wave to a differential wave, a wide dynamic range can be obtained and high resolution can be achieved.
y = exp (−nT / τ) = a ^ n (1)
Here, τ is the RC time constant, T is the sampling period, n is the number of samples, and a is the time constant (exp (−T / τ)).

A/D変換器43は、アナログ信号である微分波をデジタル化していく。
波形変換デジタルフィルタ61は、入力された微分波デジタル信号を、図6に示すように、下記式(2)で示す台形波デジタル信号に変換する。なお、図7は、微分波デジタル信号と台形波デジタル信号とを表したグラフであって、上段が微分波デジタル信号を示し、下段が台形波デジタル信号を示している。このように微分波デジタル信号から台形波デジタル信号にすることで、ピークの波高値(ピークトップ値)を正確に算出するようにしている。
The A / D converter 43 digitizes the differential wave that is an analog signal.
As shown in FIG. 6, the waveform conversion digital filter 61 converts the input differential wave digital signal into a trapezoidal wave digital signal represented by the following formula (2). FIG. 7 is a graph showing a differential wave digital signal and a trapezoidal wave digital signal, with the upper row showing the differential wave digital signal and the lower row showing the trapezoidal wave digital signal. Thus, the peak wave value (peak top value) is accurately calculated by converting the differential wave digital signal into a trapezoidal wave digital signal.

ただし、上記の式において、Mは台形波トップ時間FL(例えば0.4us)、Nは台形波立ち上がり/立ち下り時間PK(例えば1.8us)である。
ピーク検出部62は、入力された台形波デジタル信号におけるピークを検出して各ピークの波高値(ピークトップ値)を取得し、1つのピーク毎にピークトップ値に応じたX線エネルギEの計数値をインクリメントして、ヒストグラムメモリ63に格納する。
In the above formula, M is a trapezoidal wave top time FL (for example, 0.4 us), and N is a trapezoidal wave rise / fall time PK (for example, 1.8 us).
The peak detector 62 detects a peak in the input trapezoidal wave digital signal, acquires a peak value (peak top value) of each peak, and measures the X-ray energy E corresponding to the peak top value for each peak. The numerical value is incremented and stored in the histogram memory 63.

そして、CPU150にデータを送出し、その結果、CPU150は、横軸に蛍光X線エネルギE、縦軸に元素の含有量(強度)となる波高分布図(エネルギスペクトルヒストグラム)を作成している。   Then, the data is sent to the CPU 150. As a result, the CPU 150 creates a wave height distribution diagram (energy spectrum histogram) in which the horizontal axis represents the fluorescent X-ray energy E and the vertical axis represents the element content (intensity).

特開2007−327902号公報JP 2007-327902 A

ところで、上述したようなエネルギ分散型蛍光X線分析装置101では、微分回路42によって階段波を微分波に変換しているが、微分回路42の時定数aは微分波を生成しているコンデンサCや抵抗Rの個体差に大きく左右されるため、波形変換デジタルフィルタ61の時定数設定値Aを正確(時定数aと同一)に設定しないと、図7に示すような微分波デジタル信号と台形波デジタル信号とならない。図8(a)は、時定数設定値Aを時定数aより小さく設定しすぎたときの図であり、図8(b)は、時定数設定値Aを時定数aより大きく設定しすぎたときの図である。図8(a)や(b)では、微分波デジタル信号が歪んでしまい、かつ、ピークの波高値も変わってしまっている。すなわち、蛍光X線スペクトルのエネルギ分解能が悪化するという問題点がある。   Incidentally, in the energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer 101 as described above, the step wave is converted into the differential wave by the differentiating circuit 42, but the time constant a of the differentiating circuit 42 is the capacitor C generating the differential wave. Since the time constant setting value A of the waveform conversion digital filter 61 is not set accurately (same as the time constant a), the differential wave digital signal and the trapezoid as shown in FIG. It does not become a wave digital signal. FIG. 8A is a diagram when the time constant set value A is set too smaller than the time constant a, and FIG. 8B is a diagram where the time constant set value A is set too larger than the time constant a. It is a figure of time. 8A and 8B, the differential wave digital signal is distorted, and the peak value of the peak is also changed. That is, there is a problem that the energy resolution of the fluorescent X-ray spectrum is deteriorated.

ここで、一般的な微分回路42の例として、抵抗R=330Ω、コンデンサC=1uF、サンプリング周期T=50nsであるものについて説明する。抵抗RとコンデンサCとのばらつきは合わせて±3%とし、その他の要因や経年変化を±1%とする。よって、ばらつきの最大範囲を±4%とする。また、時定数aは16bitで表す。
RC時定数τ=R×C=330×1e−6=33usより、
時定数a=2^16×exp(−T/τ)=2^16×exp(−50ns/33us)=65437となる。
Here, an example of a general differentiating circuit 42 will be described in which a resistance R = 330Ω, a capacitor C = 1 uF, and a sampling period T = 50 ns. The variation between the resistor R and the capacitor C is ± 3% in total, and other factors and aging are ± 1%. Therefore, the maximum range of variation is set to ± 4%. The time constant a is represented by 16 bits.
From RC time constant τ = R × C = 330 × 1e −6 = 33 us,
Time constant a = 2 ^ 16 * exp (-T / τ) = 2 ^ 16 * exp (-50 ns / 33 us) = 65437.

そして、抵抗RとコンデンサCとが、ばらつきの最小側(−4%)にばらついたとき、τ=33×0.96=31.68usよりamin=65432となり、65437より5小さくなる。また、抵抗RとコンデンサCとが、ばらつきの最大側(+4%)にばらついたとき、τ=33×1.04=34.32usよりamax=65441となり、65437より4大きくなる。したがって、コンデンサCや抵抗Rの性能によって、微分回路42の時定数aは、amin(65432)からamax(65441)までの間で変化することになる。 When the resistance R and the capacitor C vary to the minimum variation side (−4%), a min = 65432 from τ = 33 × 0.96 = 31.68 us and 5 smaller than 65437. Further, when the resistance R and the capacitor C vary on the maximum variation side (+ 4%), a max = 65441 from τ = 33 × 1.04 = 34.32 us and 4 larger than 65437. Accordingly, the time constant a of the differentiating circuit 42 changes between a min (65432) and a max (65441) depending on the performance of the capacitor C and the resistor R.

なお、数eV/bit程度の分解能でA/D変換器43が使用されたエネルギ分散型蛍光X線分析装置101の場合には、時定数設定値Aは最適値(時定数a)の±2以内に収まっていれば、蛍光X線スペクトルのエネルギ分解能はほとんど悪化しないことが分かっている。
よって、製造業者等は、時定数設定値Aを微調整しなくてもいいように精度の高い(ばらつきのない)コンデンサCや抵抗R等の部品を使用したり、生産時等にエネルギ分散型蛍光X線分析装置101毎に時定数設定値Aを微調整したりしている。
In the case of the energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer 101 using the A / D converter 43 with a resolution of several eV / bit, the time constant set value A is ± 2 of the optimum value (time constant a). It is known that the energy resolution of the fluorescent X-ray spectrum hardly deteriorates if it is within the range.
Therefore, the manufacturer or the like uses parts such as a capacitor C and a resistor R with high accuracy (no variation) so that the time constant setting value A does not need to be finely adjusted, or energy-dispersion type during production. The time constant set value A is finely adjusted for each fluorescent X-ray analyzer 101.

ここで、生産時等において時定数設定値Aを微調整する際に、時定数設定値Aを求めようとすると、上述したように微分波を伝達関数y=a^nとしたときには、a=x^{(logy)/n}の演算を行えばよいことになる(ただし、xは0以外の任意の数であり、例えば10等である)。このとき、このような演算を複数の微分波の複数のポイントで算出して平均化することで時定数aを求めることになる。しかし、このような演算は考え方が分かりやすい反面、微分波に含まれるノイズや歪みで平均化の手間が大きくなったり、演算量や回路量が増大して処理に時間がかかるといった欠点がある。 Here, when finely adjusting the time constant set value A during production or the like, the time constant set value A is obtained. As described above, when the differential wave is set to the transfer function y = a ^ n, a = It is only necessary to calculate x ^ {(log x y) / n} (where x is an arbitrary number other than 0, for example, 10). At this time, such a calculation is calculated at a plurality of points of a plurality of differential waves and averaged to obtain the time constant a. However, while such an operation is easy to understand, there is a drawback that it takes time to process due to noise and distortion included in the differential wave, and the amount of calculation and circuit increases.

本件発明者らは、上記課題を解決するために、FPGA(X線分析用信号処理装置)について検討を行った。そこで、微分波y=a^nではなく、台形波h(z)を用いて時定数設定値Aを求めた方が、構成が簡易となって回路量も減らすことができると考えた。図8(a)に示すように、時定数設定値Aが時定数aより小さいときには、台形波におけるピークが正側にテールを引きずる。一方、時定数設定値Aが時定数aより大きいときには、図8(b)に示すように台形波におけるピークが負側にテールを引きずる。これらの点に着目して、数〜数十の値(複数の時定数設定値A)をスキャン(算出)していき、各時定数設定値Aの台形波におけるピークの前側平坦部(図6に示す1個目のNより前の部分)と後側平坦部(図6に示す2個目のNより後の部分)との差分値ΔHを参照して、差分値ΔHが閾値ΔHth以下となった時定数設定値Aを求め、その時定数設定値Aを用いて選定することを見出した。 In order to solve the above-described problems, the present inventors have studied FPGA (signal processing apparatus for X-ray analysis). Therefore, it was considered that the configuration can be simplified and the circuit amount can be reduced by obtaining the time constant set value A using the trapezoidal wave h (z) instead of the differential wave y = a ^ n. As shown in FIG. 8A, when the time constant set value A is smaller than the time constant a, the peak in the trapezoidal wave drags the tail to the positive side. On the other hand, when the time constant set value A is larger than the time constant a, the peak in the trapezoidal wave drags the tail to the negative side as shown in FIG. Focusing on these points, scanning (calculating) several to several tens of values (a plurality of time constant setting values A x ), and the flat front portion of the peak in the trapezoidal wave of each time constant setting value A x ( Referring to the difference value ΔH x between the first N portion shown in FIG. 6 and the rear flat portion (the second portion after N shown in FIG. 6), the difference value ΔH x is It has been found that a time constant set value A x that is equal to or less than the threshold value ΔH th is obtained and selected using the time constant set value A x .

すなわち、本発明のX線分析用信号処理装置は、X線検出器で検出された階段波を微分波に変換する微分回路と、時定数設定値を用いて前記微分波を台形波又は三角波に変換するデジタルフィルタと、前記台形波又は三角波におけるピークの波高値を弁別して計数するピーク検出部とを備えるX線分析用信号処理装置であって、前記デジタルフィルタによって複数の時定数仮設定値が用いられて前記微分波がそれぞれ変換された台形波又は三角波を格納する格納部と、前記ピークの前側平坦部と後側平坦部とをそれぞれ求める平坦部算出部と、前記ピークの前側平坦部と後側平坦部との差分値を算出する差分値算出部と、前記差分値に基づいて複数の時定数仮設定値のうちから少なくとも1個の時定数仮設定値を選択し、選択した時定数仮設定値を用いて前記時定数設定値を選定する選定部とを備えるようにしている。   That is, the signal processing apparatus for X-ray analysis of the present invention uses a differentiation circuit that converts the step wave detected by the X-ray detector into a differential wave, and the differential wave into a trapezoidal wave or a triangular wave using a time constant setting value. A signal processing apparatus for X-ray analysis comprising a digital filter for conversion and a peak detection unit for discriminating and counting peak values of the trapezoidal wave or triangular wave, wherein a plurality of time constant temporary set values are set by the digital filter. A storage unit that stores trapezoidal waves or triangular waves that are used to convert the differential waves, a flat part calculation unit that obtains a front flat part and a rear flat part of the peak, and a front flat part of the peak; A difference value calculation unit that calculates a difference value with the rear flat portion, and at least one time constant temporary setting value is selected from a plurality of time constant temporary setting values based on the difference value, and the selected time constant Provisional So that and a selection unit for selecting the time constant set value with the value.

ここで、「複数の時定数仮設定値A」とは、最適値(時定数a)が含まれると予想される任意の範囲の数値であり、例えば、入力装置等を用いて入力された数値A48の±48(96点)の1ずつずれた数値(A〜A96)等となる。 Here, the “plural set of time constants A x ” is a numerical value in an arbitrary range that is expected to include the optimum value (time constant a), and is input using an input device or the like, for example. A numerical value (A 1 to A 96 ) or the like shifted by 1 of ± 48 (96 points) of the numerical value A 48 .

本発明のX線分析用信号処理装置によれば、例えば、まず、デジタルフィルタは、第1の時定数仮設定値Aを用いて、微分波を第1の台形波に変換して格納させる。次に、平坦部算出部は、第1の台形波のピークにおける前側平坦部と後側平坦部とをそれぞれ求める。次に、差分値算出部は、前側平坦部と後側平坦部との差分値ΔHを算出する。 According to X-ray analysis for the signal processing apparatus of the present invention, for example, first, the digital filter is a first time with a constant provisional setpoint A 1, is stored by converting the differentiated wave to the first trapezoidal wave . Next, the flat portion calculation unit obtains a front flat portion and a rear flat portion at the peak of the first trapezoidal wave, respectively. Next, the difference value calculation unit calculates a difference value ΔH 1 between the front flat portion and the rear flat portion.

次に同様に、デジタルフィルタは、第2の時定数仮設定値Aを用いて、微分波を第2の台形波に変換して格納させ、平坦部算出部は、第2の台形波のピークにおける前側平坦部と後側平坦部とをそれぞれ求め、差分値算出部は、前側平坦部と後側平坦部との差分値ΔHを算出する。このようにして、例えば96個の時定数仮設定値A〜A96を用いて96個の差分値ΔH〜ΔH96を算出する。
次に、選定部は、例えば、差分値ΔHが閾値ΔHth以下になった時定数仮設定値Aを求め、その時定数仮設定値Aを用いて時定数設定値Aを選定する。例えば、差分値ΔH50〜ΔH60が閾値ΔHth以下になったときには、時定数仮設定値A50〜A60を用いて時定数設定値Aを選定する。つまり、台形波におけるピークが正側や負側にテールを引きずっていないと判定した時定数仮設定値A50〜A60から時定数設定値Aを選定する。
Then Similarly, the digital filter using a constant provisional setting value A 2 at the second time, is stored by converting the differentiated wave to the second trapezoidal wave, the flat part calculation unit, the second trapezoidal wave The front flat part and the rear flat part at the peak are obtained, respectively, and the difference value calculation part calculates the difference value ΔH 2 between the front flat part and the rear flat part. In this way, for example, 96 difference values ΔH 1 to ΔH 96 are calculated using 96 time constant temporary setting values A 1 to A 96 .
Next, for example, the selection unit obtains a time constant temporary setting value A x when the difference value ΔH x becomes equal to or less than the threshold value ΔH th , and selects the time constant setting value A using the time constant temporary setting value A x . For example, when the difference values ΔH 50 to ΔH 60 become equal to or less than the threshold value ΔH th , the time constant set value A is selected using the time constant temporary set values A 50 to A 60 . That is, the time constant setting value A is selected from the time constant temporary setting values A 50 to A 60 determined that the peak in the trapezoidal wave does not drag the tail to the positive side or the negative side.

以上のように、本発明のX線分析用信号処理装置によれば、少ない回路量で簡単に精度よく時定数設定値Aを選定することができるようになる。よって、コストアップを最小限に抑えることができるとともに、生産時や運用時のキャリブレーションも容易になる。さらに、使用する抵抗RやコンデンサC等の部品は、ばらつきが小さい高価なものではなく安価な標準部品を用いることができる。また、どの装置も同程度の分解能を得ることができるので、装置の信頼性も向上する。   As described above, according to the signal processing apparatus for X-ray analysis of the present invention, the time constant set value A can be selected easily and accurately with a small circuit amount. Therefore, the cost increase can be minimized, and calibration at the time of production and operation becomes easy. Further, the parts such as the resistor R and the capacitor C to be used can be inexpensive standard parts instead of expensive ones with small variations. In addition, since any device can obtain the same resolution, the reliability of the device is also improved.

(他の課題を解決するための手段および効果)
また、上記の発明において、前記平坦部算出部は、前記ピークの前側の複数のポイントを用いて前側平坦部を求めるとともに、前記ピークの後側の複数のポイントを用いて後側平坦部を求めるようにしてもよい。
(Means and effects for solving other problems)
In the above invention, the flat part calculation unit obtains a front flat part using a plurality of points on the front side of the peak and obtains a rear flat part using a plurality of points on the rear side of the peak. You may do it.

また、上記の発明において、前記差分値算出部は、複数のピークの前側平坦部及び後側平坦部を用いて差分値を算出するようにしてもよい。   In the above invention, the difference value calculation unit may calculate a difference value using a front flat portion and a rear flat portion of a plurality of peaks.

さらに、上記の発明において、前記選定部は、前記差分値が閾値以下になった複数の時定数仮設定値の中央値を前記時定数設定値として選定するようにしてもよい。
また、「閾値ΔHth」とは、ピークが正側にも負側にもテールが引きずっていないと判断される任意の数値であり、例えば、16等となる。
Furthermore, in the above invention, the selection unit may select a median value of a plurality of time constant temporary setting values with the difference value equal to or less than a threshold value as the time constant setting value.
Further, the “threshold value ΔH th ” is an arbitrary numerical value that determines that the tail is not dragged on the positive side or the negative side, and is, for example, 16 or the like.

本発明のエネルギ分散型蛍光X線分析装置の一例を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing an example of an energy dispersive X-ray fluorescence analyzer according to the present invention. 図1の装置を用いた選定方法について説明するフローチャート。The flowchart explaining the selection method using the apparatus of FIG. 図1の装置を用いた選定結果についての説明図。Explanatory drawing about the selection result using the apparatus of FIG. 本発明のエネルギ分散型蛍光X線分析装置の検証条件を説明する図。The figure explaining the verification conditions of the energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer of the present invention. 従来の一般的なエネルギ分散型蛍光X線分析装置を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the conventional general energy dispersion type | mold fluorescence X-ray-analysis apparatus. 微分波を台形波に変換することについての説明図。Explanatory drawing about converting a differential wave into a trapezoidal wave. 微分波デジタル信号と台形波デジタル信号とを示すグラフ。The graph which shows a differential wave digital signal and a trapezoid wave digital signal. 時定数設定値Aを時定数aより過小又は過大設定したときのグラフ表示を示す図。The figure which shows the graph display when the time-constant setting value A is set too small or excessively from the time constant a.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below, and it goes without saying that various aspects are included without departing from the spirit of the present invention.

図1は、本発明の実施形態に係るエネルギ分散型蛍光X線分析装置の一例を示す概略構成図である。なお、上述した従来のエネルギ分散型蛍光X線分析装置101と同様のものについては、同じ符号を付している。
エネルギ分散型蛍光X線分析装置1は、一次X線を試料Sに出射するX線管球10と、波長λ1以上波長λ2以下の蛍光X線強度Iλ1〜λ2を検出するエネルギ分散型分光器(検出器)30と、プリアンプ(前置増幅器)41と、コンデンサCや抵抗Rからなる微分回路42と、A/D変換器(ADC)43と、波形変換デジタルフィルタ61とピーク検出部62とヒストグラムメモリ63とA設定値算出部70とからなるFPGA(X線分析用信号処理装置)60と、X線管球10やエネルギ分散型分光器30やFPGA60等を制御するCPU50とを備える。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer according to an embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the thing similar to the conventional energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer 101 mentioned above.
An energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer 1 includes an X-ray tube 10 that emits primary X-rays to a sample S, and an energy dispersive spectrometer that detects fluorescent X-ray intensities I λ1 to λ2 having a wavelength λ1 or more and a wavelength λ2 or less. (Detector) 30, preamplifier (preamplifier) 41, differentiation circuit 42 including capacitor C and resistor R, A / D converter (ADC) 43, waveform conversion digital filter 61, and peak detector 62 An FPGA (X-ray analysis signal processing device) 60 including a histogram memory 63 and an A set value calculation unit 70, and a CPU 50 for controlling the X-ray tube 10, the energy dispersive spectrometer 30, the FPGA 60, and the like are provided.

本発明の実施形態に係るA設定値算出部70は、台形波格納部71と平坦部算出部72と差分値算出部73と選定部74と初期設定メモリ75とを備える。
初期設定メモリ75には、入力装置等によって「算出モード」が入力された際に用いられるプログラムとして、入力装置等によって入力された「時定数初期設定値A48の±48となる96個(A値設定スキャン数x)の時定数仮設定値A〜A96」を用いて波形変換デジタルフィルタ61が台形波に変換するためのプログラムや、台形波におけるピークの前側の「32個(平坦部サンプリング数l)」のポイントを用いて前側平坦部を求めるとともにピークの後側の「32個(平坦部サンプリング数l)」のポイントを用いて後側平坦部を求めるためのプログラムや、「16個(平均回数m)」のピークを用いて差分値ΔHを算出するためのプログラムや、差分値ΔHが16(閾値ΔHth)以下となった時定数仮設定値Aの中央値を時定数設定値Aとして選定するためのプログラム等が予め記憶されている。
The A set value calculation unit 70 according to the embodiment of the present invention includes a trapezoidal wave storage unit 71, a flat part calculation unit 72, a difference value calculation unit 73, a selection unit 74, and an initial setting memory 75.
In the initial setting memory 75, 96 programs (A that are ± 48 of the time constant initial setting value A 48 input by the input device or the like as a program used when the “calculation mode” is input by the input device or the like (A A program for the waveform conversion digital filter 61 to convert to a trapezoidal wave using the time constant temporary setting values A 1 to A 96 of the value setting scan number x), or “32 (flat portions) on the front side of the peak in the trapezoidal wave A program for obtaining a front flat portion using a point of “sampling number l)” and a rear flat portion using “32 points (number of flat portion sampling number l)” on the rear side of the peak, or “16 number (average number m) "for calculating the difference value [Delta] H x with the peak of the program and the difference value [Delta] H x 16 (threshold [Delta] H th) follows became constant temporarily set value a x time Program for selecting a time constant set value A is stored in advance the median.

なお、「A値設定スキャン数x=96」や「平坦部サンプリング数l=32」や「平坦部サンプリング数lの取得時間(図6に示すNの前後の部分)」や「平均回数m=16」や「閾値ΔHth=16」等は「各種設定」として予め記憶されており、一方、「時定数初期設定値A48」は、入力装置等によって「算出モード」が入力された後に、「A値初期設定」として入力装置等によって任意の数値(例えばA48=65437)が入力されるようになっている。 It should be noted that “A value setting scan number x = 96”, “flat part sampling number l = 32”, “acquisition time of flat part sampling number l (part before and after N shown in FIG. 6)” and “average number m = 16 ”,“ threshold value ΔH th = 16 ”, etc. are stored in advance as“ various settings ”, while“ time constant initial setting value A 48 ”is input after“ calculation mode ”is input by an input device or the like. As “A value initial setting”, an arbitrary numerical value (for example, A 48 = 65437) is input by an input device or the like.

台形波格納部71は、入力装置等によって「算出モード」が入力された際には、波形変換デジタルフィルタ61により第xの時定数仮設定値Aを用いて微分波から変換された第xの台形波を格納するために、波形変換デジタルフィルタ61に第xの時定数仮設定値Aを順次出力する。これにより、例えば、波形変換デジタルフィルタ61によって第1の時定数仮設定値A=65389を用いて微分波から変換された第1の台形波を格納し、その後、波形変換デジタルフィルタ61によって第2の時定数仮設定値A=65390を用いて微分波から変換された第2の台形波を格納するよう、96個の時定数仮設定値A〜A96をそれぞれ用いて微分波から変換された96個の台形波を順次格納する。なお、時定数仮設定値Aは、xが1大きくなると、1大きくなるようになっている。 When the “calculation mode” is input by the input device or the like, the trapezoidal wave storage unit 71 uses the x-th time constant temporary setting value A x by the waveform conversion digital filter 61 to convert the x-th waveform. In order to store the trapezoidal wave, the x-th time constant temporary setting value Ax is sequentially output to the waveform conversion digital filter 61. Accordingly, for example, the first trapezoidal wave converted from the differential wave using the first time constant temporary setting value A 1 = 65389 by the waveform conversion digital filter 61 is stored, and then the waveform conversion digital filter 61 stores the first trapezoidal wave. 96 time constant temporary setting values A 1 to A 96 are used to store the second trapezoidal wave converted from the differential wave using the time constant temporary set value A 2 = 65390 of 2, respectively. The 96 converted trapezoidal waves are sequentially stored. Note that the time constant temporary setting value Ax is increased by 1 when x is increased by 1.

平坦部算出部72は、台形波格納部71で格納された第xの台形波における第mのピークの前側の「32個(平坦部サンプリング数l)」のポイントを用いて第mの前側平坦部を求めるとともに、第mのピークの後側の「32個(平坦部サンプリング数l)」のポイントを用いて第mの後側平坦部を求める。例えば、時定数仮設定値Aが用いられた第1の台形波において、第1のピークの前側(図6に示す1個目のNより前)の32個のポイント(指定時間)を順次合算して第1の前側平坦部を求めるとともに、第1のピークの後側(図6に示す2個目のNより後)の32個のポイント(指定時間)を順次合算して第1の後側平坦部を求め、第2のピークの前側の32個のポイントを順次合算して第2の前側平坦部を求めるとともに、第2のピークの後側の32個のポイントを順次合算して第2の後側平坦部を求めるよう、16個のピークの前側平坦部と後側平坦部とを求める。これと同様に、時定数仮設定値A〜A96が用いられた95個の台形波についても16個のピークの前側平坦部と後側平坦部とを求める。 The flat part calculation unit 72 uses the “32 points (the flat part sampling number 1)” points before the m-th peak in the x-th trapezoidal wave stored in the trapezoidal wave storage unit 71 to obtain the m-th front flatness. And the m-th rear flat part is obtained using “32 points (the number of flat part samplings 1)” behind the m-th peak. For example, the time constant first trapezoidal wave provisional setpoint A 1 was used, 32 points of the front of the first peak (before 1 -th N shown in FIG. 6) (specified time) sequentially The first front flat portion is obtained by adding together and 32 points (specified time) on the rear side (after the second N shown in FIG. 6) of the first peak are sequentially added together to obtain the first The rear flat part is obtained, and the 32 points on the front side of the second peak are sequentially added together to obtain the second front flat part, and the 32 points on the rear side of the second peak are sequentially added together. The front flat portion and the rear flat portion of the 16 peaks are obtained so as to obtain the second rear flat portion. Similarly, the front flat portion and the rear flat portion of 16 peaks are also obtained for 95 trapezoidal waves in which the time constant temporary setting values A 2 to A 96 are used.

差分値算出部73は、第xの台形波における第1から第mまでのピークの合計前側ベースライン値と第1から第mまでのピークの合計後側ベースライン値との差分値ΔHを算出する。例えば、時定数仮設定値Aが用いられた第1の台形波において、第1のピークの前側平坦部から第16のピークの前側平坦部までを加算して、第1の合計前側ベースライン値を求める。また、時定数仮設定値Aが用いられた第1の台形波において、第1のピークの後側平坦部から第16のピークの後側平坦部までを加算して、第1の合計後側ベースライン値を求める。そして、第1の合計前側ベースライン値と第1の合計後側ベースライン値とを差分して、第1の差分値ΔHを算出する。次に同様に、時定数仮設定値Aが用いられた第2の台形波において、第1のピークの前側平坦部から第16のピークの前側平坦部までを加算して、第2の合計前側ベースライン値を求める。また、時定数仮設定値Aが用いられた第2の台形波において、第1のピークの後側平坦部から第16のピークの後側平坦部までを加算して、第2の合計後側ベースライン値を求める。そして、第2の合計前側ベースライン値と第2の合計後側ベースライン値とを差分して、第2の差分値ΔHを算出する。このようにして、時定数仮設定値A〜A96が用いられた96個の台形波について、96個の差分値ΔH〜ΔH96を算出する。 The difference value calculation unit 73 calculates a difference value ΔH n between the total front baseline value of the first to m-th peaks and the total rear baseline value of the first to m-th peaks in the x-th trapezoidal wave. calculate. For example, when the constant first trapezoidal wave provisional setpoint A 1 is used, by adding the first front flat portion of the peak to the front flat portion of the 16 peak, the first total front Baseline Find the value. Further, when the first trapezoidal wave constant provisional setpoint A 1 is used, by adding from the side flat portion after the first peak to the side flat portion after the peak of the 16, the first total after Determine the side baseline value. Then, the first difference value ΔH 1 is calculated by subtracting the first total front side baseline value and the first total rear side baseline value. Then Similarly, when the second trapezoidal wave constant provisionally set value A 2 was used, by adding from the front flat portion of the first peak to the front flat portion of the peaks of the first 16, second total Find the front baseline value. Further, when the second trapezoidal wave constant provisionally set value A 2 was used, by adding from the side flat portion after the first peak to the side flat portion after the peak of the 16, the second total after Determine the side baseline value. Then, the second difference value ΔH 2 is calculated by subtracting the second total front side baseline value from the second total rear side baseline value. In this manner, 96 difference values ΔH 1 to ΔH 96 are calculated for the 96 trapezoidal waves in which the time constant temporary setting values A 1 to A 96 are used.

選定部74は、差分値ΔH〜ΔH96が閾値ΔHth以下になった時定数仮設定値Aを求めて、時定数仮設定値Aの中央値を時定数設定値Aとして選定してモニタに表示するとともに、波形変換デジタルフィルタ61に出力する。例えば、差分値ΔH〜ΔH40が閾値ΔHthを超え、差分値ΔH41〜ΔH50が閾値ΔHth以下となり、差分値ΔH51〜ΔH96が閾値ΔHthを超えたときには、差分値ΔH41〜ΔH50の中央値である差分値ΔH45に対応する時定数仮設定値A45=65434を時定数設定値Aとして選定してモニタに表示する。そして、波形変換デジタルフィルタ61に時定数設定値A(65434)を出力する。これにより、波形変換デジタルフィルタ61は、測定試料Sが配置されると、入力された微分波デジタル信号を時定数設定値A(65434)を用いて台形波デジタル信号に変換していくことになる。 The selection unit 74 obtains a time constant temporary setting value A x when the difference values ΔH 1 to ΔH 96 are equal to or less than the threshold value ΔH th and selects the median value of the time constant temporary setting value A x as the time constant setting value A. Are displayed on the monitor and output to the waveform conversion digital filter 61. For example, when the difference values ΔH 1 to ΔH 40 exceed the threshold value ΔH th , the difference values ΔH 41 to ΔH 50 become the threshold value ΔH th or less, and the difference values ΔH 51 to ΔH 96 exceed the threshold value ΔH th , the difference value ΔH 41 The time constant temporary setting value A 45 = 65434 corresponding to the difference value ΔH 45 which is the median value of ΔH 50 is selected as the time constant setting value A and displayed on the monitor. Then, the time constant set value A (65434) is output to the waveform conversion digital filter 61. As a result, when the measurement sample S is placed, the waveform conversion digital filter 61 converts the input differential wave digital signal into a trapezoidal wave digital signal using the time constant setting value A (65434). .

ここで、エネルギ分散型蛍光X線分析装置1を用いて、時定数設定値Aを選定する選定方法の一例について説明する。図2は、選定方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップS101の処理において、入力装置等から「算出モード」が入力されたか否かを判定する。つまり、製造業者等が信号を入力するまで、ステップS101の処理は繰り返される。よって、製造業者等は、生産時や運用時のキャリブレーション時等に、或る試料Sを配置し、入力装置等を用いて信号を入力し、さらに「時定数初期設定値A48」を入力することになる。
Here, an example of a selection method for selecting the time constant set value A using the energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer 1 will be described. FIG. 2 is a flowchart for explaining the selection method.
First, in the process of step S101, it is determined whether or not “calculation mode” is input from an input device or the like. That is, the process of step S101 is repeated until the manufacturer or the like inputs a signal. Therefore, a manufacturer or the like places a certain sample S at the time of production or calibration at the time of operation, inputs a signal using an input device or the like, and further inputs “time constant initial setting value A 48 ”. Will do.

次に、ステップS102の処理において、「時定数初期設定値A48」より48個前となる1番目の時定数仮設定値A=Aを波形変換デジタルフィルタ61に設定し、ピーク数m=1とする。
次に、ステップS103の処理において、波形変換デジタルフィルタ61は、入力されてくる微分波を、時定数仮設定値Aを用いて第xの台形波に変換していく。
Next, in the process of step S102, the first time constant temporary setting value A x = A 1 that is 48 before the “time constant initial setting value A 48 ” is set in the waveform conversion digital filter 61, and the number of peaks m = 1.
Next, in the process of step S103, waveform converting the digital filter 61, a differential wave coming inputted, when using a constant provisional setting value A x will be converted into a trapezoidal wave of the x.

次に、ステップS104の処理において、台形波格納部71は、第xの台形波を格納していく。このとき、台形波格納部71は、前後にVALIDがなくパイルアップもないような波形(第mのピーク)をラッチする。また、第mのピークの前後の平坦部が充分確保できる(前後の直近にピークがない)と、格納を中止して、平坦部フラグを平坦部算出部72に出力する。
次に、ステップS105の処理において、平坦部算出部72は、第xの台形波における第mのピークの前側の32個のポイントを順次合算して第mのピークの前側平坦部を求めるとともに、第mのピークの後側の32個のポイントを順次合算して第mのピークの後側平坦部を求める。
Next, in the process of step S104, the trapezoidal wave storage unit 71 stores the xth trapezoidal wave. At this time, the trapezoidal wave storage unit 71 latches a waveform (m-th peak) having no VALID before and after and no pile-up. Further, when the flat part before and after the m-th peak can be sufficiently secured (there is no peak immediately before and after), the storage is stopped and the flat part flag is output to the flat part calculation unit 72.
Next, in the process of step S105, the flat part calculation unit 72 sequentially obtains the front flat part of the mth peak by sequentially adding the 32 points in front of the mth peak in the xth trapezoidal wave, The 32 points on the rear side of the m-th peak are sequentially added to obtain the rear flat part of the m-th peak.

次に、ステップS106の処理において、平坦部算出部72は、第mのピークの前側平坦部を、第1から第(m−1)までのピークの前側平坦部に加算して合計前側ベースライン値を求めるとともに、第mのピークの後側平坦部を、第1から第(m−1)までのピークの後側平坦部に加算して合計後側ベースライン値を求める。
次に、ステップS107の処理において、m=16か否かを判定する。m=16でない場合には、ステップS108の処理において、m=m+1として、ステップS103の処理に戻る。
Next, in the process of step S106, the flat part calculation unit 72 adds the front flat part of the m-th peak to the front flat parts of the first to (m−1) -th peaks and adds the total front base line. In addition to obtaining the value, the rear flat portion of the mth peak is added to the rear flat portion of the first to (m−1) th peaks to obtain the total rear baseline value.
Next, in the process of step S107, it is determined whether m = 16. If m = 16 is not satisfied, m = m + 1 is set in the process of step S108, and the process returns to step S103.

一方、m=16である場合には、ステップS109の処理において、差分値算出部73は、第xの台形波における合計前側ベースライン値と合計後側ベースライン値との差分値ΔHを算出する。
次に、ステップS110の処理において、選定部74は、差分値ΔHが閾値ΔHth以下になったと判定したときには、「OK」と判定し、差分値ΔHが閾値ΔHthを超えたと判定したときには、「NG」と判定する。
On the other hand, if m = 16, in the process of step S109, the difference value calculation unit 73 calculates the difference value ΔH x between the total front side baseline value and the total rear side baseline value in the xth trapezoidal wave. To do.
Next, in the process of step S110, when the selection unit 74 determines that the difference value ΔH n is equal to or less than the threshold value ΔH th , the selection unit 74 determines “OK” and determines that the difference value ΔH n exceeds the threshold value ΔH th . Sometimes, it is determined as “NG”.

次に、ステップS111の処理において、選定部74は、時定数初期設定値A48より48個後となる96番目の時定数仮設定値A=A96か否かを判定する。A=A96でないと判定したときには、ステップS112の処理において、A=Ax+1を波形変換デジタルフィルタ61に設定し、ピーク数m=1として、ステップS103の処理に戻る。
一方、A=A96であると判定したときには、ステップS113の処理において、選定部74は、「OK」となった時定数仮設定値Aの中央値を時定数設定値Aとして選定してモニタに表示する。このとき、時定数仮設定値AのOK/NGの判定結果を順番に並べ、OKが連続しているものの間で時定数仮設定値Aの中央値を選択することになる。
Next, in the process of step S111, the selection unit 74 determines whether or not the 96th time constant temporary setting value A x = A 96, which is 48 times after the time constant initial setting value A 48 . If it is determined that A x = A 96 is not satisfied, in the process of step S112, A x = A x + 1 is set in the waveform conversion digital filter 61, the number of peaks m = 1, and the process returns to step S103.
On the other hand, when it is determined that A x = A 96 , in the process of step S113, the selection unit 74 selects the median value of the time constant temporary setting value A x that is “OK” as the time constant setting value A. Display on the monitor. In this case, when arranging the OK / NG determination result of the constant provisional setting value A x in turn, OK so that to select the median value of the time constant temporarily set value A x between those consecutive.

以上のように、本発明のエネルギ分散型蛍光X線分析装置1によれば、少ない回路量で簡単に精度よく時定数設定値Aを選定することができる。よって、コストアップを最小限に抑えることができるとともに、生産時や運用時のキャリブレーションも容易になる。さらに、使用する抵抗RやコンデンサC等の部品は、ばらつきが小さい高価なものではなく安価な標準部品を用いることができる。また、どの装置も同程度の分解能を得ることができるので、装置の精度がよくなって信頼性も向上する。   As described above, according to the energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer 1 of the present invention, the time constant set value A can be selected easily and accurately with a small circuit amount. Therefore, the cost increase can be minimized, and calibration at the time of production and operation becomes easy. Further, the parts such as the resistor R and the capacitor C to be used can be inexpensive standard parts instead of expensive ones with small variations. Further, since any device can obtain the same resolution, the accuracy of the device is improved and the reliability is improved.

<他の実施形態>
(1)上述したエネルギ分散型蛍光X線分析装置1では、波形変換デジタルフィルタ61は、入力された微分波デジタル信号を台形波デジタル信号に変換する構成を示したが、入力された微分波デジタル信号を三角波デジタル信号に変換するような構成としてもよい。
<Other embodiments>
(1) In the energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer 1 described above, the waveform conversion digital filter 61 is configured to convert the input differential wave digital signal into a trapezoidal wave digital signal. It is good also as a structure which converts a signal into a triangular wave digital signal.

(2)上述したエネルギ分散型蛍光X線分析装置1では、図2に示す選定方法を用いる構成を示したが、図2に示す選定方法を繰り返し実行して、得られた時定数設定値Aを平均化するような構成としてもよい。また、得られた時定数設定値Aのうち、最大の時定数設定値Aと最小の時定数設定値Aとを棄却して、中央の時定数設定値Aを平均化するような構成としてもよい。これにより、さらに信頼性が向上する。 (2) In the energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer 1 described above, the configuration using the selection method shown in FIG. 2 has been shown. However, the time constant setting value A obtained by repeatedly executing the selection method shown in FIG. It is good also as a structure which averages. Further, among the obtained time constant setting values A, the maximum time constant setting value A and the minimum time constant setting value A may be rejected, and the central time constant setting value A may be averaged. Good. This further improves the reliability.

以下に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples The present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

エネルギ分散型蛍光X線分析装置1に、時定数初期設定値A48として「65437」を入力して、時定数設定値Aを10回選定させた。そして、10個の時定数設定値Aのうち、最大の時定数設定値Aと最小の時定数設定値Aとを棄却して、8個の時定数設定値Aを求めた。また、8個の時定数設定値Aを求めた際に、選定部74が「OK」と判定した時定数仮設定値Aの数を求めた。なお、検証条件を図4に示し、その結果を図3(a)に示す。 “65437” was input as the time constant initial setting value A 48 to the energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer 1, and the time constant setting value A was selected ten times. Then, among the ten time constant setting values A, the maximum time constant setting value A and the minimum time constant setting value A were rejected, and eight time constant setting values A were obtained. Further, when the eight time constant set values A were obtained, the number of time constant temporary set values A x determined by the selection unit 74 as “OK” was obtained. The verification conditions are shown in FIG. 4, and the results are shown in FIG.

時定数初期設定値A48として「65421」と入力したこと以外は実施例1と同様にして、8個の時定数設定値Aと、「OK」と判定した時定数仮設定値Aの数とを求めた。その結果を図3(b)に示す。 The number of eight time constant setting values A and the time constant temporary setting value A x determined to be “OK” in the same manner as in Example 1 except that “65421” is input as the time constant initial setting value A 48. And asked. The result is shown in FIG.

時定数初期設定値A48として「65453」と入力したこと以外は実施例1と同様にして、8個の時定数設定値Aと、「OK」と判定した時定数仮設定値Aの数とを求めた。その結果を図3(c)に示す。 The number of eight time constant setting values A and the time constant temporary setting value A x determined as “OK” in the same manner as in Example 1 except that “65453” is input as the time constant initial setting value A 48. And asked. The result is shown in FIG.

以上のように、時定数初期設定値A48として「65437」や「65421」や「65453」が入力されても、A設定値算出部70が時定数設定値Aを「65437」と選定し、この「65437」は入力微分波と一致する。さらに、各回のばらつき具合についても標準偏差1.5以下という良好な結果が得られた。 As described above, even if “65437”, “65421”, or “65453” is input as the time constant initial setting value A 48 , the A setting value calculation unit 70 selects the time constant setting value A as “65437” This “65437” coincides with the input differential wave. Furthermore, good results with a standard deviation of 1.5 or less were obtained for the degree of variation at each time.

本発明は、試料中に含まれる元素の情報を取得する蛍光X線分析装置等に利用することができる。   The present invention can be used in a fluorescent X-ray analyzer or the like that acquires information on elements contained in a sample.

42 微分回路
60 FPGA(X線分析用信号処理装置)
61 波形変換デジタルフィルタ
62 ピーク検出部
71 台形波格納部
72 平坦部算出部
73 差分値算出部
74 選定部
42 differentiation circuit 60 FPGA (signal processing apparatus for X-ray analysis)
61 Waveform Conversion Digital Filter 62 Peak Detection Unit 71 Trapezoidal Wave Storage Unit 72 Flat Part Calculation Unit 73 Difference Value Calculation Unit 74 Selection Unit

Claims (4)

X線検出器で検出された階段波を微分波に変換する微分回路と、
時定数設定値を用いて前記微分波を台形波又は三角波に変換するデジタルフィルタと、
前記台形波又は三角波におけるピークの波高値を弁別して計数するピーク検出部とを備えるX線分析用信号処理装置であって、
前記デジタルフィルタによって複数の時定数仮設定値が用いられて前記微分波がそれぞれ変換された台形波又は三角波を格納する格納部と、
前記ピークの前側平坦部と後側平坦部とをそれぞれ求める平坦部算出部と、
前記ピークの前側平坦部と後側平坦部との差分値を算出する差分値算出部と、
前記差分値に基づいて複数の時定数仮設定値のうちから少なくとも1個の時定数仮設定値を選択し、選択した時定数仮設定値を用いて前記時定数設定値を選定する選定部とを備えることを特徴とするX線分析用信号処理装置。
A differentiating circuit for converting the step wave detected by the X-ray detector into a differential wave;
A digital filter that converts the differential wave into a trapezoidal wave or a triangular wave using a time constant setting value;
A signal processing device for X-ray analysis comprising a peak detector for discriminating and counting the peak value of a peak in the trapezoidal wave or triangular wave,
A storage unit for storing a trapezoidal wave or a triangular wave obtained by converting the differential wave using a plurality of time constant temporary setting values by the digital filter, and
A flat part calculating part for respectively obtaining a front flat part and a rear flat part of the peak;
A difference value calculation unit for calculating a difference value between a front flat part and a rear flat part of the peak;
A selection unit that selects at least one time constant temporary setting value from a plurality of time constant temporary setting values based on the difference value, and selects the time constant setting value using the selected time constant temporary setting value; A signal processing apparatus for X-ray analysis, comprising:
前記平坦部算出部は、前記ピークの前側の複数のポイントを用いて前側平坦部を求めるとともに、前記ピークの後側の複数のポイントを用いて後側平坦部を求めることを特徴とする請求項1に記載のX線分析用信号処理装置。   The flat part calculation unit obtains a front flat part using a plurality of points on the front side of the peak and obtains a rear flat part using a plurality of points on the rear side of the peak. The signal processing apparatus for X-ray analysis according to 1. 前記差分値算出部は、複数のピークの前側平坦部及び後側平坦部を用いて差分値を算出することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のX線分析用信号処理装置。   The signal processing apparatus for X-ray analysis according to claim 1 or 2, wherein the difference value calculation unit calculates a difference value using a front flat portion and a rear flat portion of a plurality of peaks. 前記選定部は、前記差分値が閾値以下になった複数の時定数仮設定値の中央値を前記時定数設定値として選定することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のX線分析用信号処理装置。   The said selection part selects the median of the some time constant temporary setting value in which the said difference value became below the threshold value as said time constant setting value, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Signal processing apparatus for X-ray analysis described in 1.
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