JP7442488B2 - 相分析装置、試料分析装置、および分析方法 - Google Patents
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Description
試料上の位置と前記試料からの信号に基づくスペクトルを対応づけたスペクトルイメージングデータを取得するデータ取得部と、
前記スペクトルイメージングデータに基づいて相分析を行う相分析部と、
前記相分析の結果を第1画面に表示させる表示制御部と、
前記相分析の条件を変更するための操作を受け付ける条件受付部と、
を含み、
前記相分析部は、前記条件受付部が前記条件を変更するための操作を受け付けると、変更された前記条件に基づいて相分析を行い、
前記表示制御部は、
変更された前記条件に基づいて行われた前記相分析の結果を第2画面に表示させ、
所定の操作が行われた場合に、前記第2画面に表示された前記相分析の結果を前記第1画面に反映させる。
上記相分析装置を含む。
試料上の位置と前記試料からの信号に基づくスペクトルを対応づけたスペクトルイメージングデータを取得する工程と、
前記スペクトルイメージングデータに基づいて相分析を行う工程と、
前記相分析の結果を第1画面に表示させる工程と、
前記相分析の条件を変更された場合に前記条件に基づいて相分析を行い、変更された前記条件に基づいて行われた前記相分析の結果を第2画面に表示させる工程と、
所定の操作が行われた場合に、前記第2画面に表示された前記相分析の結果を前記第1画面に反映させる工程と、
を含む。
まず、本発明の一実施形態に係る相分析装置について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る相分析装置80を含む試料分析装置100の構成を示す図である。
、走査コイル30と、対物レンズ40と、試料ステージ50と、二次電子検出器60と、X線検出器70と、相分析装置80と、を含む。
能は、LCD(Liquid Crystal Display)や、CRT(Cathode Ray Tube)などのディスプレイにより実現できる。
2.1. スペクトルイメージングデータの取得
データ取得部802は、試料分析装置100で試料Sを測定して得られたスペクトルイメージングデータを取得する。試料分析装置100では、電子プローブEPで試料Sを走査し、試料Sから放出されたX線をX線検出器70で検出し、検出位置(試料S上の座標)とX線スペクトルデータを関連付けて記憶することで、スペクトルイメージングデータを得ることができる。
条件受付部804は、相分析の条件を受け付ける。相分析の条件は、例えば、相の数である。操作部810においてユーザーが相の数を指定する操作を行うと、条件受付部804は、相分析の条件を変更するための操作を受け付けて、ユーザーが指定した相の数の情報を取得する。
らの条件を変更することによって、得られる相分析の結果が変わる。
相分析部806は、スペクトルイメージングデータに対して相分析を行う。相分析は、例えば、多変量解析を用いて行われる。多変量解析としては、自己組織化マップ、階層的クラスタリング法、K-means法、主成分分析、特異値分解、非負値行列分解、頂点成分分析などの手法が挙げられる。また、これらの手法を組み合わせてもよい。
,C8,C9,C10のクラスター間の結合距離を求め、図5に示すクラスター数と結合距離の関係を示すグラフ(関数)を作成する。
相の名前は、2つのデータベース(第1データベースおよび第2データベース)を用いて決定される。ここでは、相の名前として化合物名が用いられる場合について説明する。
情報は、化合物名から計算により求めている。例えば、第2データベースには、データNo.1として、化合物名としてSiO2、組成情報としてSi:46.744559%、O:53.255441%が登録されている。
相分析部806は、各相マップの面積率を計算する。面積率は、各相の面積のマップ全体の面積に対する割合で表すことができる。
相マップでは、2つの相の境界において2つの相を分離できずに、2つの相の境界に別の相が存在するようにみえる場合がある。この2つの相の境界に存在する別の相をエッジ相という。このエッジ相は実際には存在しないため、エッジ相が複数存在する場合には複数のエッジ相を結合して1つにまとめる。
、最もピクセル数が多い相と、ピクセルC0の相が一致していないため、ピクセルC0はエッジらしいピクセルと判定される。
2.4.1. 解析画面の表示
表示制御部808は、相分析部806による相分析の結果を解析画面(第1画面の一例)に表示させる。解析画面は表示部820に表示される。
表示制御部808は、解析画面2とともにプレビュー画面(第2画面の一例)を表示させる。例えば、ユーザーが解析画面2において相分析の結果の解析および編集を行った後
、相分析の条件を変更する場合に、プレビュー画面において条件の変更を行うことができる。また、プレビュー画面では、変更された条件に基づく相分析の結果が表示される。
、相スペクトルや、定性定量分析結果(組成情報)、相の名前(化合物名)の情報などが表示されてもよい。これらの情報は、相マップの近傍に表示されたり、相マップ上にツールチップを用いて表示されたりしてもよい。
相分析装置80では、解析画面2およびプレビュー画面4を用いて、相分析の解析および編集を行うことができる。
と判断した場合には、ユーザーが操作部810を介して閉じるボタン414を押す操作を行う。解析画面2には最初の相分析の結果が表示されているため、最初の相分析の結果に対して解析および編集が可能である。
相分析装置80は、スペクトルイメージングデータを取得するデータ取得部802と、スペクトルイメージングデータに基づいて相分析を行う相分析部806と、相分析の結果を解析画面2に表示させる表示制御部808と、相分析の条件を変更するための操作を受け付ける条件受付部804と、を含む。また、相分析装置80では、相分析部806は、条件受付部804が相分析の条件を変更するための操作を受け付けると、変更された相分析の条件に基づいて相分析を行い、表示制御部808は、変更された相分析の条件に基づいて行われた相分析の結果をプレビュー画面4に表示させ、所定の操作が行われた場合に、プレビュー画面4に表示された相分析の結果を解析画面2に反映させる。
5.1. 第1変形例
上述した実施形態では、相分析部806は、相分析の条件が変更された場合に、相マッ
プおよび相スペクトルの両方を作成したが、プレビュー画面4に相分析の結果を表示させている段階では相スペクトルを作成せず、適用ボタン412が押された後に、相スペクトルを作成してもよい。
上述した実施形態では、相分析部806がクラスター分析によって相の数(クラスター数)を推定し、表示制御部808はプレビュー画面4の情報表示領域406にクラスター分析で得られた樹形図を表示させた。
上述した実施形態では、相分析部806は、図6に示すクラスター数と曲率の関係を示すグラフからクラスター数(相の数)を決定したが、相分析部806は、図6に示すグラフからクラスター数の候補を決定してもよい。
を行って相の数の候補を決定し、当該候補ごとに、相の数に応じた数の相マップからなる相マップ群を作成し、表示制御部808は、当該候補ごとに、相マップ群を候補一覧画面6に表示させる。そのため、相分析装置80では、相の数の候補を決定し、相の数の候補ごとに相の数に応じた数の相マップからなる相マップ群を表示部820に表示させることができる。したがって、ユーザーは容易に良好な相マップ群を得ることができる。
上述した実施形態では、試料分析装置100が、X線検出器70を備えた走査電子顕微鏡である場合について説明したが、本発明に係る分析装置は、これに限定されない。例えば、本発明に係る分析装置は、試料Sからの信号(X線や、電子、イオン等)に基づくスペクトルを得ることができる装置であればよい。本発明に係る分析装置は、エネルギー分散型X線分光器や波長分散型X線分光器を備えた透過電子顕微鏡、電子プローブマイクロアナライザー、オージェマイクロプローブ、光電子分光装置、集束イオンビーム装置などであってもよい。
Claims (8)
- 試料上の位置と前記試料からの信号に基づくスペクトルを対応づけたスペクトルイメージングデータを取得するデータ取得部と、
前記スペクトルイメージングデータに基づいて相分析を行う相分析部と、
前記相分析の結果を第1画面に表示させる表示制御部と、
前記相分析の条件を変更するための操作を受け付ける条件受付部と、
を含み、
前記相分析部は、前記条件受付部が前記条件を変更するための操作を受け付けると、変更された前記条件に基づいて相分析を行い、
前記表示制御部は、
変更された前記条件に基づいて行われた前記相分析の結果を第2画面に表示させ、
所定の操作が行われた場合に、前記第2画面に表示された前記相分析の結果を前記第1画面に反映させる、相分析装置。 - 請求項1において、
前記条件は、相の数である、相分析装置。 - 請求項1または2において、
前記相分析の結果は、相マップを含む、相分析装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記相分析部は、クラスター分析を用いて相分析を行い、
前記表示制御部は、前記クラスター分析で得られた樹形図を前記第2画面に表示させる、相分析装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記相分析部は、主成分分析を用いて相分析を行い、
前記表示制御部は、前記主成分分析で得られたスクリープロットを前記第2画面に表示させる、相分析装置。 - 請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記相分析部は、
前記スペクトルイメージングデータに対して多変量解析を行って相の数の候補を決定し、
前記候補ごとに、前記相の数に応じた数の相マップからなる相マップ群を作成し、
前記表示制御部は、前記候補ごとに、前記相マップ群を第3画面に表示させる、相分析装置。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の相分析装置を含む、試料分析装置。
- 試料上の位置と前記試料からの信号に基づくスペクトルを対応づけたスペクトルイメージングデータを取得する工程と、
前記スペクトルイメージングデータに基づいて相分析を行う工程と、
前記相分析の結果を第1画面に表示させる工程と、
前記相分析の条件を変更された場合に前記条件に基づいて相分析を行い、変更された前記条件に基づいて行われた前記相分析の結果を第2画面に表示させる工程と、
所定の操作が行われた場合に、前記第2画面に表示された前記相分析の結果を前記第1画面に反映させる工程と、
を含む、分析方法。
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