JP7828141B2 - 分析装置、分析方法、分析プログラムおよび記憶媒体 - Google Patents

Description

ここに開示する技術は、分析装置、分析方法、分析プログラム、および該分析プログラムを記憶している記憶媒体に関する。

例えば特許文献１には、蛍光Ｘ線分析（X-Ray Fluorescence analysis：ＸＲＦ）を実行可能な分析装置（蛍光Ｘ線分析装置）が開示されている。具体的に、特許文献１に開示されている分析装置は、分析対象物（試料）にＸ線を出射するＸ線管と、分析対象物からのＸ線を検出する検出器と、を備えており、検出器で検出されたＸ線に基づいて、Ｘ線エネルギーと元素の含有量との関係を示すスペクトルを作成して表示することができる。

国際公開第２０１７／００６３８３号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示されているようなスペクトルを表示するだけでは、分析対象物に含有される元素は概ね把握されるものの、その分析対象物がどのような物質なのかを直感的に把握するのは容易ではない。

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、分析対象物がどのような物質なのかをユーザに直感的に把握させることにある。

本開示の第１の態様は、分析対象物に対して１次電磁波または１次線を出射することにより強度分布スペクトルを生成し、該強度分布スペクトルに基づいて前記分析対象物の成分分析を行う分析装置に係る。この分析装置は、物質の種類を、該物質を構成する特徴に対応付けてなる物質ライブラリを読み出す記憶部と、前記物質ライブラリに基づいて処理を実行する処理部と、を備える。

そして、本開示の第１の態様によれば、前記物質ライブラリは、前記物質の総称を表す上位分類と、前記上位分類に属する複数の物質の種類を表す下位分類と、の階層情報が記憶されることで構成され、前記処理部は、前記強度分布スペクトルを取得するスペクトル取得部と、前記スペクトル取得部によって取得された前記強度分布スペクトルに基づいて、前記分析対象物に構成成分として含まれる特徴を抽出する特徴抽出部と、前記特徴抽出部によって抽出された前記特徴と、前記記憶部が読み出した前記物質ライブラリと、に基づいて、前記物質の種類を前記下位分類の中から推定する物質推定部と、前記物質推定部により推定された前記下位分類と、該下位分類が属する前記上位分類と、を階層化して表示部に表示させるユーザインターフェース制御部と、を有する。

前記第１の態様によると、下位分類を上位分類とまとめて表示させることで、物質の具体的な種類を下位分類によって把握させることができるばかりでなく、その物質の概略的な種類、性質、特徴等を、上位分類を通じて把握させることができるようになる。これにより、分析対象物がどのような物質なのかをユーザに直感的に把握させることができるようになる。

また、本開示の第２の態様によれば、前記物質推定部は、前記分析対象物に含まれ得る物質のうち相対的に確度が高い物質を前記下位分類から複数にわたり推定し、前記ユーザインターフェース制御部は、前記確度が高い順に並べられた、前記複数の物質の各々に対応する前記下位分類と、前記下位分類の表示および非表示を切り替えるアイコンと、前記下位分類が属する前記上位分類と、を前記表示部に表示させる、としてもよい。

前記第２の態様によると、アイコンを用いることで、より直感的に操作可能なインターフェースを提供することができる。また、確度順に下位分類を並べることで、物質の種類が如何なる下位分類に属するかをユーザに直感的に把握させることができるようになる。

また、本開示の第３の態様によれば、前記物質ライブラリは、前記上位分類に属する複数の系統を表しかつ前記下位分類の少なくとも一部が属する中位分類の階層情報が、前記上位分類および前記下位分類の階層情報とともに記憶されることで構成され、前記ユーザインターフェース制御部は、前記下位分類が属する前記中位分類と、前記中位分類の表示および非表示を切り替える第２のアイコンと、を前記表示部に表示させる、としてもよい。

前記第３の態様によると、上位分類および下位分類に加えて中位分類を用意することで、より細かく物質を分類することができるようになる。また、そうした細かな分類を望まないユーザについては、第２のアイコンの操作を通じて中位分類を非表示とさせることで、より直感的に操作可能なインターフェースを提供するとともに、ユーザビリティを向上させることができる。

また、本開示の第４の態様によれば、前記記憶部は、前記物質ライブラリとして、第１の規格にしたがって生成された第１の物質ライブラリと、第２の規格にしたがって生成された第２の物質ライブラリと、を読み出し、前記物質推定部は、前記分析対象物に含まれ得る物質のうち相対的に確度が高い物質を、前記第１の物質ライブラリに属する前記下位分類、および、前記第２の物質ライブラリに属する前記下位分類から複数にわたり推定し、前記ユーザインターフェース制御部は、前記物質推定部によって推定された前記下位分類を、該下位分類が前記第１の物質ライブラリおよび前記第２の物質ライブラリのいずれに属するかを示す識別情報とともに前記表示部に表示させる、としてもよい。

前記第４の態様によると、複数の物質ライブラリを用意することで、より柔軟な分類体系を提供し、ひいては多岐にわたるニーズに応えることが可能になる。また、表示部に識別情報を表示させることで、いずれの物質ライブラリに基づいた分類体系なのかをユーザに容易に把握させることができる。これにより、業界または文化圏の違いにより慣習として使用される規格が異なる場合においても、ユーザに適したライブラリを使用することができ、多岐にわたるニーズに応えることが可能になる。

また、本開示の第５の態様によれば、前記記憶部は、前記物質ライブラリとして、第１の規格にしたがって生成された第１の物質ライブラリと、ユーザの操作入力に基づいて作成されたユーザ定義物質ライブラリと、を読み出し、前記物質推定部は、前記分析対象物に含まれ得る物質のうち相対的に確度が高い物質を、前記第１の物質ライブラリに属する前記下位分類、および、前記ユーザ定義物質ライブラリに属する前記下位分類から複数にわたり推定し、前記ユーザインターフェース制御部は、前記物質推定部によって推定された前記下位分類を、該下位分類が前記第１の物質ライブラリおよび前記ユーザ定義物質ライブラリのいずれに属するかを示す識別情報とともに前記表示部に表示させる、としてもよい。

前記第５の態様によると、所定の物質ライブラリに加えてユーザ定義物質ライブラリを用意することで、より柔軟な分類体系を提供し、ひいては多岐にわたるニーズに応えることが可能になる。また、表示部に識別情報を表示させることで、いずれのユーザ定義物質ライブラリに基づいた分類体系なのか否かをユーザに容易に把握させることができる。これにより、ユーザの直感的な理解の助けとすることが可能になる。

また、本開示の第６の態様によれば、前記物質ライブラリは、前記上位分類と、該上位分類によって表される前記物質の総称に関する補足説明とが対応付けて記憶されることで構成され、前記ユーザインターフェース制御部は、前記表示部に表示された前記上位分類の中から一の選択を受け付けるとともに、該選択された上位分類に対応付いた前記補足説明を、前記表示部に表示させる、としてもよい。

前記第６の態様によると、選択された上位分類に対応付いた補足説明を表示部に表示させることで、物質の概略的な種類、性質、特徴等、その上位分類に関連した情報をユーザに把握させることができる。これにより、分析対象物がどのような物質なのかをユーザに把握させる上で有利になる。

また、本開示の第７の態様によれば、前記ユーザインターフェース制御部は、前記表示部に表示された前記下位分類の中から一の選択を受け付けるとともに、該選択された下位分類が属する上位分類に対応付いた前記補足説明を、前記表示部に表示させる、としてもよい。

前記第７の態様によると、選択された下位分類が属する上位分類に対応付いた補足説明を表示部に表示させることで、物質の概略的な種類、性質、特徴等、その上位分類に関連した情報をユーザに把握させることができる。これにより、分析対象物がどのような物質なのかをユーザに把握させる上で有利になる。

また、本開示の第８の態様によれば、前記分析装置は、前記分析対象物に対して１次電磁波または１次線を出射する出射部と、前記１次電磁波または前記１次線が前記分析対象物に照射されることによって該分析対象物において生じた２次電磁波を受光し、該２次電磁波の波長ごとの強度分布である強度分布スペクトルを生成する検出器と、を備え、前記スペクトル取得部は、前記検出器によって生成された強度分布スペクトルを取得する、としてもよい。

また、本開示の第９の態様によれば、前記特徴抽出部は、前記物質の特徴として、該物質に含まれる元素の種類と、該元素の含有率と、を抽出する、としてもよい。

また、本開示の第１０の態様によれば、前記特徴抽出部は、前記物質の特徴として、該物質に含まれる分子構造を抽出する、としてもよい。

本開示の第１１の態様は、情報を記憶する記憶部と、処理部と、を備えた分析装置を用いることで、分析対象物に対して１次電磁波または１次線を出射することにより強度分布スペクトルを生成し、該強度分布スペクトルに基づいて前記分析対象物の成分分析を行う分析方法に係る。この分析方法は、前記記憶部が、物質の種類を、該物質を構成する特徴に対応付けてなる物質ライブラリを読み出す読出ステップと、前記処理部が、前記物質ライブラリに基づいて処理を実行する処理ステップと、を備える。

そして、本開示の第１１の態様によれば、前記物質ライブラリは、前記物質の総称を表す上位分類と、前記上位分類に属する複数の物質の種類を表す下位分類と、の階層情報が記憶されることで構成され、前記処理ステップは、前記強度分布スペクトルを取得する取得工程と、前記取得工程によって取得された前記強度分布スペクトルに基づいて、前記分析対象物の成分として該分析対象物に含まれる特徴を抽出する抽出工程と、前記抽出工程によって抽出された前記特徴と、前記読出ステップで読み出された前記物質ライブラリと、に基づいて、前記物質の種類を前記下位分類の中から推定する推定工程と、前記推定工程により推定された前記下位分類と、該下位分類が属する前記上位分類と、を階層化して表示部に表示させる表示工程と、を有する。

前記第１１の態様によると、下位分類を上位分類とまとめて表示させることで、物質の具体的な種類を下位分類によって把握させることができるばかりでなく、その物質の概略的な種類、性質、特徴等を、上位分類を通じて把握させることができるようになる。これにより、分析対象物がどのような物質なのかをユーザに直感的に把握させることができるようになる。

本開示の第１２の態様は、情報を記憶する記憶部と、処理部と、を備えた分析装置に実行させることで、分析対象物に対して１次電磁波または１次線を出射することにより強度分布スペクトルを生成し、該強度分布スペクトルに基づいて前記分析対象物の成分分析を行う分析プログラムに係る。この分析プログラムは、前記記憶部が、物質の種類を、該物質を構成する特徴に対応付けてなる物質ライブラリを読み出す読出ステップと、前記処理部が、前記物質ライブラリに基づいて処理を実行する処理ステップと、を前記分析装置に実行させる。

そして、本開示の第１２の態様によれば、前記物質ライブラリは、前記物質の総称を表す上位分類と、前記上位分類に属する複数の物質の種類を表す下位分類と、の階層情報が記憶されることで構成され、前記処理ステップは、前記強度分布スペクトルを取得する取得工程と、前記取得工程によって取得された前記強度分布スペクトルに基づいて、前記分析対象物の成分として該分析対象物に含まれる特徴を抽出する抽出工程と、前記抽出工程によって抽出された前記特徴と、前記読出ステップで読み出された前記物質ライブラリと、に基づいて、前記物質の種類を前記下位分類の中から推定する推定工程と、前記推定工程により推定された前記下位分類と、該下位分類が属する前記上位分類と、を階層化された状態で表示部に表示させる表示工程と、を前記分析装置に実行させる。

前記第１２の態様によると、下位分類を上位分類とまとめて表示させることで、物質の具体的な種類を下位分類によって把握させることができるばかりでなく、その物質の概略的な種類、性質、特徴等を、上位分類を通じて把握させることができるようになる。これにより、分析対象物がどのような物質なのかをユーザに直感的に把握させることができるようになる。

また、本開示の第１３の態様は、コンピュータ読取可能な記憶媒体に係る。この記憶媒体は、前記第１２の態様に係る分析プログラムを記憶している。

以上説明したように、本開示によれば、分析対象物がどのような物質なのかをユーザに直感的に把握させることができる。

図１は、分析観察装置の全体構成を例示する模式図である。 図２は、光学系アセンブリを例示する斜視図である。 図３は、光学系アセンブリを例示する側面図である。 図４は、光学系アセンブリを例示する正面図である。 図５は、光学系アセンブリを例示する分解斜視図である。 図６は、光学系アセンブリの構成を模式化して示す側面図である。 図７は、分析光学系の構成を例示する模式図である。 図８は、スライド機構の構成について説明する模式図である。 図９Ａは、ヘッド部の水平移動について説明するための図である。 図９Ｂは、ヘッド部の水平移動について説明するための図である。 図１０Ａは、傾斜機構の動作について説明するための図である。 図１０Ｂは、傾斜機構の動作について説明するための図である。 図１１は、コントローラ本体２の構成を例示するブロック図である。 図１２は、制御部の構成を例示するブロック図である。 図１３Ａは、分析方法の基本概念について説明するための図である。 図１３Ｂは、分析方法の基本概念について説明するための図である。 図１４は、分析観察装置の基本動作を例示するフローチャートである。 図１５は、制御部によるサンプルの分析手順を例示するフローチャートである。 図１６Ａは、表示部の表示画面を例示する図である。 図１６Ｂは、表示部の表示画面を例示する図である。 図１６Ｃは、表示部の表示画面を例示する図である。 図１６Ｄは、表示部の表示画面を例示する図である。 図１６Ｅは、表示部の表示画面を例示する図である。 図１６Ｆは、表示部の表示画面を例示する図である。 図１６Ｇは、表示部の表示画面を例示する図である。 図１６Ｈは、表示部の表示画面を例示する図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。

＜分析観察装置Ａの全体構成＞
図１は、本開示の実施形態に係る分析装置としての分析観察装置Ａの全体構成を例示する模式図である。図１に例示される分析観察装置Ａは、観察対象物および分析対象物としてのサンプルＳＰの拡大観察を行うとともに、該サンプルＳＰの成分分析を行うことができる。

詳しくは、本実施形態に係る分析観察装置Ａは、例えば微少物体等の試料、電子部品、被加工物等からなるサンプルＳＰを拡大して撮像することで、そのサンプルＳＰにおいて成分分析が行われるべき部位を探索したり、その外観の検査、計測等を行ったりすることができる。分析観察装置Ａは、その観察機能に着目した場合、拡大観察装置と呼称したり、単に顕微鏡と呼称したり、あるいは、デジタルマイクロスコープと呼称したりすることができる。

分析観察装置Ａはまた、サンプルＳＰの成分分析に際し、レーザ誘起ブレークダウン法（Laser Induced Breakdown Spectroscopy：ＬＩＢＳ）、レーザ誘起プラズマ分光法（Laser Induced Plasma Spectroscopy：ＬＩＰＳ）等と呼称される手法を実施することができる。分析観察装置Ａは、その分析機能に着目した場合、成分分析装置と呼称したり、単に分析装置と呼称したり、あるいは、分光装置と呼称したりすることもできる。

なお、本実施形態に係る分析観察装置Ａは、ＬＩＢＳ法を用いた分析装置には限定されない。分析観察装置Ａは、走査電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）によって得られる電子線を使ったエネルギー分散型Ｘ線分析（Energy Dispersive X-ray spectroscopy：ＥＤＸ）による分析方法（以下、「ＳＥＭ／ＥＤＸ」と呼称する）、ラマン分光法、赤外分光法および紫外可視近赤外分光（UV-Vis-NIR）を用いた分析装置として構成してもよい。このうち、赤外分光法には、少なくとも、フーリエ変換赤外分光法と、光熱変換赤外分光法と、が含まれる。

ここで、例えばＬＩＢＳ法を用いた場合、サンプルＳＰは主に無機物となり、赤外分光法等を用いた場合、サンプルＳＰは主に有機物となる。

図１に示すように、本実施形態に係る分析観察装置Ａは、主要な構成要素として、光学系アセンブリ（光学系本体）１と、コントローラ本体２と、操作部３と、を備える。

このうち、光学系アセンブリ１は、サンプルＳＰの撮像および分析を行うとともに、その撮像結果および分析結果に対応した電気信号を外部に出力することができる。

コントローラ本体２は、第１カメラ８１等、光学系アセンブリ１を構成する種々の部品を制御するための制御部２１を有する。コントローラ本体２は、制御部２１を介して、光学系アセンブリ１にサンプルＳＰの観察および分析を行わせることができる。コントローラ本体２はまた、種々の情報を表示可能な表示部２２を有する。この表示部２２には、光学系アセンブリ１において撮像された画像、サンプルＳＰの分析結果を示すデータ等を表示することができる。

操作部３は、ユーザによる操作入力を受け付けるマウス３１、コンソール３２およびキーボード３３を有する（キーボード３３は、図１１にのみ図示）。コンソール３２は、ボタン、調整ツマミ等を操作することで、コントローラ本体２に画像データの取込、明るさ調整、第１カメラ８１のピント合わせ等を指示することができる。

なお、操作部３は、マウス３１、コンソール３２およびキーボード３３を３つとも有する必要はなく、任意の１つまたは２つを有していてもよい。また、マウス３１、コンソール３２およびキーボード３３に加えてまたは代えて、タッチパネル式の入力装置、音声式の入力装置等を用いてもよい。タッチパネル式の入力装置の場合、表示部２２に表示されている画面上の任意の位置を検出可能に構成することができる。

＜光学系アセンブリ１の詳細＞
図２～図４は、それぞれ、光学系アセンブリ１を例示する斜視図、側面図および正面図である。また、図５は光学系アセンブリ１の分解斜視図であり、図６は光学系アセンブリ１の構成を模式化して示す側面図である。

図１～図６に示すように、光学系アセンブリ１は、各種機器を支持するとともにサンプルＳＰが載置されるステージ４と、このステージ４に取り付けられるヘッド部６と、を備える。ここで、ヘッド部６は、分析光学系７が収容された分析筐体７０に、観察光学系９が収容された観察筐体９０を装着してなる。ここで、分析光学系７はサンプルＳＰの成分分析を行うための光学系である。観察光学系９はサンプルＳＰの拡大観察を行うための光学系である。ヘッド部６は、サンプルＳＰの分析機能と拡大観察機能とを兼ね備えた装置群として構成されている。

なお、以下の説明では、図１～図４に示すように光学系アセンブリ１の前後方向および左右方向が定義される。すなわち、ユーザと対面する一側が光学系アセンブリ１の前側であり、これと反対側が光学系アセンブリ１の後側であり、ユーザと光学系アセンブリ１とが対面したときに、そのユーザから見て右側が光学系アセンブリ１の右側であり、ユーザから見て左側が光学系アセンブリ１の左側である。なお、前後方向および左右方向の定義は、説明の理解を助けるためのものであり、実際の使用状態を限定するものではない。いずれの方向が前となるように使用してもよい。

また、以下の説明では、光学系アセンブリ１の左右方向を「Ｘ方向」とし、光学系アセンブリ１の前後方向を「Ｙ方向」とし、光学系アセンブリ１の上下方向を「Ｚ方向」とし、このＺ軸に平行な軸を中心に回転する方向を「φ方向」と定義する。Ｘ方向とＹ方向とは同一水平面上で互いに直交しており、その水平面に沿った方向を「水平方向」と定義する。Ｚ軸は、その水平面に対して直交する法線の方向である。これらの定義についても、適宜変更することが可能である。

また詳細は後述するが、ヘッド部６は、図２～図６に示す中心軸Ａｃに沿って移動したり、この中心軸Ａｃまわりに揺動したりすることができる。この中心軸Ａｃは、図６等に示すように、前述の水平方向、特に前後方向に沿って延びるように構成される。

（ステージ４）
ステージ４は、作業台等に設定されるベース４１と、ベース４１に接続されたスタンド４２と、ベース４１またはスタンド４２によって支持された載置台５と、を有する。このステージ４は、載置台５およびヘッド部６の相対的な位置関係を規定するための部材であり、少なくとも、ヘッド部６の観察光学系９および分析光学系７を取付可能に構成される。

ベース４１は、ステージ４の略下半部を構成しており、図２に示すように、左右方向の寸法に比して、前後方向の寸法が長い台座状に形成される。ベース４１は、作業台等に設置される底面を有する。ベース４１の前側部分には、載置台５が取り付けられる。

また、図６等に示すように、ベース４１の後側部分（特に、載置台５よりも後側に位置する部分）には、第１支持部４１ａと第２支持部４１ｂが、前側から順番に並んだ状態で設けられる。第１および第２支持部４１ａ，４１ｂは、双方ともベース４１から上方へ突出するように設けられる。第１および第２支持部４１ａ，４１ｂには、前記中心軸Ａｃと同心になるように配置される円形の軸受孔（不図示）が形成される。

スタンド４２は、ステージ４の上半部を構成しており、図２～図３、図６等に示すように、ベース４１（特にベース４１の底面）に対して垂直な上下方向に延びる柱状に形成される。スタンド４２における上側部分の前面には、別体の装着具４３を介してヘッド部６が取り付けられる。

また、図６等に示すように、スタンド４２の下側部分には、第１取付部４２ａと第２取付部４２ｂが、前側から順番に並んだ状態で設けられる。第１および第２取付部４２ａ，４２ｂは、前述の第１および第２支持部４１ａ，４１ｂに対応した構成とされている。具体的に、第１および第２支持部４１ａ，４１ｂならびに第１および第２取付部４２ａ，４２ｂは、第１取付部４２ａと第２取付部４２ｂによって第１支持部４１ａを挟み込むとともに、第１支持部４１ａと第２支持部４１ｂによって第２取付部４２ｂを挟み込むようにレイアウトされる。

また、第１および第２取付部４２ａ，４２ｂには、第１および第２支持部４１ａ，４１ｂに形成された軸受孔と同心かつ同径に構成された円形の軸受孔（不図示）が形成される。これら軸受孔に対し、クロスローラベアリング等のベアリング（不図示）を介して軸部材４４が挿入される。この軸部材４４は、その軸心が前述の中心軸Ａｃと同心になるように配置される。軸部材４４を挿入することで、ベース４１とスタンド４２は、相対的に揺動可能に連結される。軸部材４４は、第１および第２支持部４１ａ，４１ｂならびに第１および第２取付部４２ａ，４２ｂとともに、本実施形態における傾斜機構４５を構成する。

傾斜機構４５を介してベース４１とスタンド４２を連結することで、スタンド４２は、中心軸Ａｃまわりに揺動可能な状態で、ベース４１によって支持されることになる。スタンド４２は、中心軸Ａｃまわりに揺動することで、所定の基準軸Ａｓに対して左右方向に傾斜することになる（図１０Ａおよび図１０Ｂを参照）。この基準軸Ａｓは、図４等に示す非傾斜状態においては、載置台５の上面（載置面５１ａ）に垂直に延びる軸とすることができる。また、中心軸Ａｃは、傾斜機構４５による揺動の中心軸（回転中心）として機能することになる。

具体的に、本実施形態に係る傾斜機構４５は、スタンド４２を基準軸Ａｓに対して右側に９０°程度傾斜させたり、基準軸Ａｓに対して左側に６０°程度傾斜させたりすることができるようになっている。前述のように、スタンド４２にはヘッド部６が取り付けられることになるため、このヘッド部６もまた、基準軸Ａｓに対して左右方向に傾斜させることができる。ヘッド部６を傾斜させることは、分析光学系７および観察光学系９を傾斜させること、ひいては、後述の分析光軸Ａａおよび観察光軸Ａｏを傾斜させることに等しい。

装着具４３は、スタンド４２の長手方向に沿ってヘッド部６を案内するレール部４３ａと、レール部４３ａに対するヘッド部６の相対位置をロックするためのロックレバー４３ｂと、を有する。ここで、スタンド４２の長手方向は、非傾斜状態では上下方向（第１方向）に一致するとともに、分析光軸Ａａ、観察光軸Ａｏおよび基準軸Ａｓに沿って延びる方向に一致する。スタンド４２の長手方向は、傾斜状態では上下方向および基準軸Ａｓに沿って延びる方向とは不一致になるものの、分析光軸Ａａおよび観察光軸Ａｏに沿って延びる方向とは依然として一致する。スタンド４２の長手方向は、以下の記載では「略上下方向」とも呼称される。

レール部４３ａにはヘッド部６の後面部分（具体的にはヘッド取付部材６１）が挿入される。レール部４３ａは、その後面部分を略上下方向に沿って移動させることができる。そして、ヘッド部６を所望位置に設定した状態でロックレバー４３ｂを操作することで、ヘッド部６を所望位置に固定することができる。また、図２～図３に示される第１操作ダイヤル４６を操作することで、ヘッド部６の位置調整を行うこともできる。

さらに、ステージ４またはヘッド部６には、該ヘッド部６を略上下方向に移動させるためのヘッド駆動部４７が内蔵される。このヘッド駆動部４７は、コントローラ本体２によって制御される不図示のアクチュエータ（例えば、ステッピングモータ）と、そのステッピングモータの出力軸の回転を略上下方向の直線運動に変換する運動変換機構とを含んでおり、コントローラ本体２から入力される駆動パルスに基づいてヘッド部６を移動させる。ヘッド駆動部４７がヘッド部６を移動させることで、このヘッド部６、ひいては分析光軸Ａａおよび観察光軸Ａｏを略上下方向に沿って移動させることができる。

載置台５は、ベース４１の前後方向中央部よりも前側に配置されており、このベース４１の上面に取り付けられている。載置台５は、電動式の載置台として構成されており、その載置面５１ａ上に載置されたサンプルＳＰを水平方向に沿って移動させたり、上下方向に沿って昇降させたり、φ方向に沿って回動させたりすることができる。

具体的に、本実施形態に係る載置台５は、図２～図４に示すように、サンプルＳＰを載置するための載置面５１ａを有する載置台本体５１と、ベース４１および載置台本体５１の間に配置されかつ載置台本体５１を変位させる載置台支持部５２と、後述の図１１に示す載置台駆動部５３と、を有する。

載置台本体５１は、いわゆるＸＹステージとして構成されている。載置台本体５１の上面は、サンプルＳＰが載置される載置面５１ａを構成している。この載置面５１ａは、略水平方向に沿って延びるように形成される。載置面５１ａには、大気開放状態、すなわち真空室等に収容されない状態でサンプルＳＰが載置される。

載置台支持部５２は、ベース４１と載置台本体５１とを連結する部材であり、上下方向に沿って延びる略円柱状に形成される。載置台支持部５２には、載置台駆動部５３を収容することができる。

載置台駆動部５３は、コントローラ本体２によって制御される不図示かつ複数のアクチュエータ（例えば、ステッピングモータ）と、そのステッピングモータの出力軸の回転を直線運動に変換する運動変換機構とを含んでおり、コントローラ本体２から入力される駆動パルスに基づいて載置台本体５１を移動させる。載置台駆動部５３が載置台本体５１を移動させることで、この載置台本体５１、ひいては、その載置面５１ａに載置されたサンプルＳＰを、水平方向および上下方向に沿って移動させることができる。

同様に、載置台駆動部５３は、コントローラ本体２から入力される駆動パルスに基づいて、載置台本体５１を所定の回転軸まわりにφ方向に沿って回転させることもできる。載置台駆動部５３が載置台本体５１を回転させることで、載置面５１ａに載置されたサンプルＳＰを、φ方向に回動させることもできる。なお、載置台駆動部５３を備えた構成は必須ではない。載置台本体５１を手動で回転させるように構成してもよい。

特に、本実施形態に係る載置面５１ａは、前記回転軸として、図６等に示した基準軸Ａｓまわりに回転可能に構成されている。つまり、本実施形態では、傾斜の基準となる基準軸Ａｓと、載置面５１ａの回転軸とが同軸化されている。

また、図２に例示される第２操作ダイヤル５４等を操作することで、載置台本体５１を手動で移動および回転させることもできる。第２操作ダイヤル５４の詳細は省略する。

なお、ベース４１およびスタンド４２の説明に戻ると、前述したベース４１には、第１傾斜センサＳｗ３が内蔵されている。この第１傾斜センサＳｗ３は、重力方向に対する、載置面５１ａに垂直な基準軸Ａｓの傾きを検出することができる。一方、スタンド４２には、第２傾斜センサＳｗ４が取り付けられている。この第２傾斜センサＳｗ４は、重力方向に対する分析光学系７の傾き（より詳細には、重力方向に対する分析光軸Ａａの傾き）を検出することができる。第１傾斜センサＳｗ３と第２傾斜センサＳｗ４の検出信号は、双方とも制御部２１に入力される。

（ヘッド部６）
ヘッド部６は、ヘッド取付部材６１と、分析筐体７０に分析光学系７を収容してなる分析ユニット６２と、観察筐体９０に観察光学系９を収容してなる観察ユニット６３と、筐体連結具６４と、スライド機構（水平駆動機構）６５と、を有する（分析ユニット６２および観察ユニット６３は、図５にのみ図示）。ヘッド取付部材６１は、分析筐体７０をスタンド４２に接続するための部材である。分析ユニット６２は、分析光学系７によってサンプルＳＰの成分分析を行うための装置である。観察ユニット６３は、観察光学系９によってサンプルＳＰの観察を行うための装置である。筐体連結具６４は、観察筐体９０を分析筐体７０に接続するための部材である。スライド機構６５は、スタンド４２に対して分析筐体７０をスライド移動させるための機構である。

詳しくは、本実施形態に係るヘッド取付部材６１は、ヘッド部６の後側に配置されており、スタンド４２にヘッド部６を取り付けるための板状部材として構成される。前述のように、ヘッド取付部材６１は、スタンド４２の装着具４３に固定される。

ヘッド取付部材６１は、ヘッド部６の後面と略平行に延びるプレート本体６１ａと、プレート本体６１ａの下端部から前方に突出するカバー部材６１ｂと、を有する。プレート本体６１ａは、サンプルＳＰに反射型対物レンズ７４を向かい合わせた後述の第１モードにおいては、前後方向においてヘッド部６の後面から離間する。プレート本体６１ａは、サンプルＳＰに対物レンズ９２を向かい合わせた後述の第２モードにおいては、ヘッド部６の後面と密着または近接する。

また、図８に示すように、ヘッド取付部材６１の左端部には、スライド機構６５を構成するガイドレール６５ａが取り付けられている。ガイドレール６５ａは、ヘッド取付部材６１と、ヘッド部６における他の要素（具体的には、分析光学系７、観察光学系９および筐体連結具６４）と、を水平方向に相対変位可能に連結する。

以下、分析ユニット６２、観察ユニット６３、筐体連結具６４およびスライド機構６５の構成について順番に説明する。

－分析ユニット６２－
図７は、分析光学系７の構成を例示する模式図である。

分析ユニット６２は、分析光学系７と、分析光学系７が収容された分析筐体７０と、を有する。分析光学系７は、分析対象物としてのサンプルＳＰの分析を行うための部品の集合であり、各部品が分析筐体７０に収容されるようになっている。また、サンプルＳＰの分析を行うための要素には、コントローラ本体２の制御部２１も含まれる。

分析光学系７は、例えばＬＩＢＳ法を用いた分析を行うことができる。この分析光学系７には、コントローラ本体２との間で電気信号を送受するための通信ケーブルＣ１が接続される。この通信ケーブルＣ１は必須ではなく、分析光学系７とコントローラ本体２とを無線通信によって接続してもよい。

なお、ここでいう「光学系」の語は、広義で用いる。すなわち、分析光学系７は、レンズ等の光学素子に加え、光源、撮像素子等を包括したシステムとして定義される。観察光学系９についても同様である。

図７に示すように、本実施形態に係る分析光学系７は、出射部７１と、出力調整手段７２と、偏向素子７３と、反射型対物レンズ７４と、分光素子７５と、第１パラボリックミラー７６Ａと、第１検出器７７Ａと、第１ビームスプリッター７８Ａと、第２パラボリックミラー７６Ｂと、第２検出器７７Ｂと、第２ビームスプリッター７８Ｂと、同軸照明７９と、結像レンズ８０と、第１カメラ８１と、側射照明８４と、を含んでなる。分析光学系７の構成要素のうちの一部は、図６にも示す。また、側射照明８４は、図１１のみに示す。

なお、これらの構成要素は、ＬＩＢＳ法を用いた分析観察装置Ａにおいては有用であるが、分析方法次第では、反射型対物レンズ７４等は不要となり、一部の要素のみが必要となる。分析観察装置Ａは、出射部７１と、第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂの少なくとも一方と、を備えていればよい。

出射部７１は、サンプルＳＰに対して１次電磁波または１次線を出射する。特に、本実施形態に係る出射部７１は、１次電磁波としてのレーザ光を出射するレーザ光源によって構成される。

詳細な図示は省略するが、本実施形態に係る出射部７１は、レーザダイオード（Laser Diode：ＬＤ）等で構成される励起光源と、その励起光源から出力されたレーザを集光してレーザ励起光として出射するフォーカシングレンズと、そのレーザ励起光に基づいて基本波を生成するレーザ媒質と、基本波をパルス発振するためのＱスイッチと、基本波を共振させるためのリアミラーおよび出力ミラーと、出力ミラーから出力されたレーザ光の波長を変換する波長変換素子と、を有する。

ここで、レーザ媒質としては、１パルスあたりのエネルギーを高くとるべく、例えばロッド状のＮｄ：ＹＡＧを用いることが好ましい。なお、本実施形態では、誘導放出によってレーザ媒質から放出される光子の波長（いわゆる基本波長）は、本実施形態では赤外域の１０６４ｎｍに設定されている。

また、Ｑスイッチとしては、基本波の強度が所定の閾値を超えると透過率が増大するパッシブＱスイッチを用いることができる。パッシブＱスイッチは、例えばＣｒ：ＹＡＧ等の過飽和吸収体によって構成される。パッシブＱスイッチを用いることで、レーザ媒質に所定以上のエネルギーが蓄積されたタイミングで自動的にパルス発振することが可能になる。また、減衰率を外部から制御可能ないわゆるアクティブＱスイッチを用いることもできる。

また、波長変換素子としては、ＬＢＯ（ＬｉＢ_３Ｏ_３）等の非線形光学結晶を２つ用いた構成とされている。２つの結晶を用いることで、基本波から３次高調波を生成することができる。３次高調波の波長は、本実施形態では紫外域の３５５ｎｍに設定されている。

すなわち、本実施形態に係る出射部７１は、１次電磁波として、紫外線からなるレーザ光を出力することができる。これにより、ガラスの様に光学的に透明なサンプルＳＰに対してもＬＩＢＳ法による分析を行うことができる。加えて、紫外域にあるレーザ光は、人間の網膜に到達する割合が非常に少ない。網膜上でレーザ光が結像しないように構成することで、装置の安全性を高めることができる。

なお、ＬＩＢＳ法以外の分析方法を用いた分析観察装置Ａの場合、分析方法の種類に応じて、レーザ光以外の電磁波を１次電磁波として用いることができる。例えば、ラマン分光法を用いた場合は、１次電磁波として所定の単色光を用いることができる。また、赤外分光法を用いた場合は、１次電磁波として赤外光を用いることができ、紫外可視近赤外分光法を用いた場合は、１次電磁波として紫外光、可視光および近赤外光に属する電磁波を用いることができる。

なお、分析方法の種類次第では、１次電磁波ではなく、放射線からなる１次線を出射部７１から出射させることもできる。また、ＳＥＭ／ＥＤＸ法、または、蛍光Ｘ線分析法を用いた分析観察装置Ａの場合、出射部７１は、１次線として、Ｘ線、電子線、荷電粒子等を出射することになる。さらに、質量分析法を用いた分析観察装置Ａの場合、出射部７１は、電子線、中性原子、レーザ、イオン化された気体、プラズマ化された気体を出射することになる。

出力調整手段７２は、出射部７１と偏向素子７３を結ぶ光路上に配置されており、レーザ光（１次電磁波）の出力を調整することができる。具体的に、本実施形態に係る出力調整手段７２は、１／２波長板７２ａと、偏光ビームスプリッター７２ｂと、を有する。１／２波長板７２ａは、偏光ビームスプリッター７２ｂに対して相対的に回転するように構成されており、その回転角度を制御することで、偏光ビームスプリッター７２ｂを通過する光量を調整することができる。

出力調整手段７２によってその出力が調整されたレーザ光（１次電磁波）は、不図示のミラーによって反射されて偏向素子７３に入射する。

詳しくは、偏向素子７３は、出射部７１から出力されて出力調整手段７２を通過したレーザ光を反射し、反射型対物レンズ７４を介してサンプルＳＰに導く一方、このレーザ光に対応してサンプルＳＰにおいて発生した光（サンプルＳＰの表面で生じるプラズマ化に伴って発せられる光であり、以下、「プラズマ光」と呼称する）を通過させ、これを第１検出器７７Ａ、第２検出器７７Ｂに導くようにレイアウトされている。偏向素子７３はまた、撮像用に集光した可視光を通過させ、その大部分を第１カメラ８１に導くようにレイアウトされている。

偏向素子７３によって反射された紫外レーザ光は、平行光として分析光軸Ａａに沿って伝搬し、反射型対物レンズ７４に至る。

反射型対物レンズ７４は、出射部７１から出射された１次電磁波または１次線がサンプルＳＰに照射されることによって該サンプルＳＰにおいて生じた２次電磁波を収集するように構成されている。特に、本実施形態に係る反射型対物レンズ７４は、１次電磁波としてのレーザ光を集光してサンプルＳＰに照射するとともに、サンプルＳＰに照射されたレーザ光（１次電磁波）に対応してサンプルＳＰにおいて発生したプラズマ光（２次電磁波）を収集するように構成されている。この場合、２次電磁波は、サンプルＳＰの表面で生じるプラズマ化に伴って発せられるプラズマ光に相当する。

反射型対物レンズ７４は、出射部７１からの１次電磁波の出射に係る光学系と、第１カメラ８１での反射光の受光ならびに第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂでの２次電磁波の受光に係る光学系と、を同軸化するように構成されている。言い換えると、反射型対物レンズ７４は、２種類の光学系で共有化されている。

反射型対物レンズ７４は、前述の略上下方向に沿って延びる分析光軸Ａａを有する。分析光軸Ａａは、観察光学系９の対物レンズ９２が有する観察光軸Ａｏと平行になるように設けられる。

詳しくは、本実施形態に係る反射型対物レンズ７４は、２枚のミラーからなるシュヴァルツシルト型の対物レンズである。この反射型対物レンズ７４は、図７に示すように、分円環状かつ相対的に大径の１次ミラー７４ａと、円板状かつ相対的に小径の２次ミラー７４ｂと、を有する。

１次ミラー７４ａは、その中央部に設けた開口によってレーザ光（１次電磁波）を通過させる一方、その周囲に設けられた鏡面によってサンプルＳＰにて発生したプラズマ光（２次電磁波）を反射させる。後者のプラズマ光は、２次ミラー７４ｂの鏡面によって再び反射され、レーザ光と同軸化された状態で１次ミラー７４ａの開口を通過する。

２次ミラー７４ｂは、１次ミラー７４ａの開口を通過したレーザ光を透過させる一方、１次ミラー７４ａによって反射されたプラズマ光を集光して反射するように構成される。前者のレーザ光はサンプルＳＰに照射される一方、後者のプラズマ光は、前述のように１次ミラー７４ａの開口を通過して偏向素子７３に至る。

したがって、反射型対物レンズ７４にレーザ光を入力すると、そのレーザ光は、反射型対物レンズ７４の中央部に配置された２次ミラー７４ｂを透過してサンプルＳＰの表面に到達する。サンプルＳＰに到達したレーザ光によってサンプルＳＰが局所的にプラズマ化し、それに伴ってプラズマ光が発せられると、そのプラズマ光は２次ミラー７４ｂの周囲に設けた開口を通過して１次ミラー７４ａに到達する。１次ミラー７４ａに到達したプラズマ光は、その鏡面によって反射されて２次ミラー７４ｂに到達し、２次ミラー７４ｂによって再び反射されて反射型対物レンズ７４から偏向素子７３に至る。偏向素子７３に到達した反射光は、該偏向素子７３を通過して分光素子７５に至る。

なお、ＬＩＢＳ法以外の分析方法を用いた分析観察装置Ａの場合、分析方法の種類に応じて、プラズマ光以外の電磁波を２次電磁波として用いることができる。例えば、ラマン分光法を用いた場合は、２次電磁波としてラマン散乱光を用いることができる。また、赤外分光法を用いた場合は、２次電磁波としてサンプルＳＰにより反射された光もしくはサンプルＳＰを透過した光を用いることができ、紫外可視近赤外分光法を用いた場合は、２次電磁波として紫外光、可視光および近赤外光に属する電磁波を用いることができる。

なお、ラマン分光法を用いた場合、２次電磁波は、サンプルＳＰで発生した電磁波ではなく、サンプルＳＰで反射された反射光となる。フーリエ変換赤外分光法および紫外可視近赤外分光法を用いた場合、２次電磁波は、サンプルＳＰを透過した１次電磁波またはサンプルＳＰにより反射された１次電磁波となる。

また、１次電磁波ではなく１次線を出射部７１から出射させた場合も、様々な電磁波を２次電磁波として用いることができる。具体的に、ＳＥＭ／ＥＤＸによって分析観察装置Ａを構成した場合、第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂは、２次電磁波として特性Ｘ線を受光することになる。

分光素子７５は、反射型対物レンズ７４の光軸方向（分析光軸Ａａに沿った方向）において偏向素子７３と第１ビームスプリッター７８Ａとの間に配置されており、サンプルＳＰで発生したプラズマ光のうちの一部を第１検出器７７Ａに導く一方、他部を第２検出器７７Ｂ等へ導く。後者のプラズマ光は、その大部分が第２検出器７７Ｂに導かれるものの、その残りは第１カメラ８１に至る。

詳しくは、サンプルＳＰから戻るプラズマ光（２次電磁波）には、１次電磁波としてのレーザ光に対応した波長以外にも種々の波長成分が含まれる。そこで、本実施形態に係る分光素子７５は、サンプルＳＰから戻る２次電磁波のうち短い波長帯域の電磁波を反射させ、それを第１検出器７７Ａに導く。分光素子７５はまた、それ以外の帯域の電磁波を透過させ、それを第２検出器７７Ｂ等に導く。

第１パラボリックミラー７６Ａは、いわゆる放物面鏡であり、分光素子７５と第１検出器７７Ａとの間に配置される。第１パラボリックミラー７６Ａは、分光素子７５によって反射された２次電磁波を集光し、集光された２次電磁波を第１検出器７７Ａに入射させる。

第１検出器７７Ａは、出射部７１から出射された１次電磁波または１次線がサンプルＳＰに照射されることによってサンプルＳＰで生じた２次電磁波を受光し、該２次電磁波の波長毎の強度分布である強度分布スペクトルを生成する。

特に、レーザ光源によって出射部７１を構成するとともに、１次電磁波としてのレーザ光の照射に対応して発生した２次電磁波としてのプラズマ光を集光するように反射型対物レンズ７４を構成した場合、第１検出器７７Ａは、波長毎に異なる角度に光を反射させることで光を分離し、分離させた各々を複数の画素を有する撮像素子に入射させる。これにより、各画素によって受光される光の波長を相違させるとともに、波長毎に受光強度を取得することができる。この場合、強度分布スペクトルは、光の波長毎の強度分布に相当する。

なお、分析観察装置Ａは、１次電磁波をサンプルＳＰに照射することによって、そのサンプルＳＰにおいて１次電磁波が吸収されたことを検出することもできる。その際、出射部７１は、波長を変化させながら連続的に１次電磁波を照射する。検出器としての第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂは、サンプルＳＰにおいて吸収された１次電磁波の波長と、１次電磁波の吸収により生じた熱膨張の大きさとに基づいて、強度分布スペクトルを生成することができる。

例えば、分析方法として光熱変換赤外分光法を用いた場合、分析観察装置Ａは、サンプルＳＰに対し、１次電磁波としての赤外光を照射する。照射された赤外光は、サンプルＳＰに吸収される。サンプルＳＰは、１次電磁波の吸収に伴って温度変化を生じ、その温度変化に応じて熱膨張を来す。分析観察装置Ａは、サンプルＳＰの熱膨張の大きさと、その熱膨張に対応した波長との関係に基づいてサンプルＳＰの特徴を分析することができる。すなわち、光熱変換赤外分光法を用いた場合、検出器としての第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂは、サンプルＳＰに照射された赤外光の波長と、その波長毎に生じた温度変化熱膨張の大きさとの関係を表す強度分布スペクトルを生成することになる。

また、分析観察装置Ａは、１次電磁波または１次線をサンプルＳＰに照射することによって、イオン化されたサンプルＳＰを検出することもできる。その際、出射部７１は、電子線、中性原子、レーザ、イオン化された気体、プラズマ化された気体を照射する。第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂは、１次電磁波または１次線によりイオン化されたサンプルＳＰのｍ／ｚ（イオンの質量を統一原子質量単位で割り、さらにイオンの電荷数で割った無次元量）と、各ｍ／ｚに対する検出強度の大きさとに基づいて、強度分布スペクトルを生成することができる。

例えば、分析方法として電子イオン化法（ＥＩ法）を用いた場合、分析観察装置Ａは、サンプルＳＰに対し、１次電磁波としての熱電子を照射する。熱電子が照射されたサンプルＳＰはイオン化される。分析観察装置Ａは、イオン化されたサンプルＳＰのｍ／ｚと、その検出強度との関係に基づいて、サンプルＳＰの特徴を分析することができる。

なお、強度分布スペクトルは、波数毎に取得された受光強度によって構成してもよい。波長と波数とは一意に対応しているため、波数毎に取得された受光強度を用いた場合であっても、強度分布スペクトルを波長毎の強度分布とみなすことができる。後述の第２検出器７７Ｂにおいても同様である。

第１検出器７７Ａとしては、例えばツェルニターナー型の検出器をベースしたものを用いることができる。第１検出器７７Ａの入射スリットは、第１パラボリックミラー７６Ａの焦点位置にアライメントされている。第１検出器７７Ａによって生成された強度分布スペクトルは、コントローラ本体２の制御部２１に入力される。

第１ビームスプリッター７８Ａは、分光素子７５を透過した光のうちの一部（可視光帯域を含む赤外側の２次電磁波）を反射して第２検出器７７Ｂに導く一方、他部（可視光帯域の一部）を透過して第２ビームスプリッター７８Ｂに導く。可視光帯域に属するプラズマ光のうち、相対的に多量のプラズマ光が第２検出器７７Ｂに導かれ、相対的に少量のプラズマ光が、第２ビームスプリッター７８Ｂを介して第１カメラ８１に導かれる。

第２パラボリックミラー７６Ｂは、第１パラボリックミラー７６Ａと同様にいわゆる放物面鏡であり、第１ビームスプリッター７８Ａと第２検出器７７Ｂとの間に配置される。第２パラボリックミラー７６Ｂは、第１ビームスプリッター７８Ａによって反射された２次電磁波を集光し、集光された２次電磁波を第２検出器７７Ｂに入射させる。

第２検出器７７Ｂは、第１検出器７７Ａと同様に、出射部７１から出射された１次電磁波または１次線がサンプルＳＰに照射されることによってサンプルＳＰで生じた２次電磁波を受光し、該２次電磁波の波長毎の強度分布である強度分布スペクトルを生成する。

特に、レーザ光源によって出射部７１を構成するとともに、１次電磁波としてのレーザ光の照射に対応して発生した２次電磁波としてのプラズマ光を集光するように反射型対物レンズ７４を構成した場合、第２検出器７７Ｂは、波長毎に異なる角度に光を反射させることで光を分離し、分離させた各々を複数の画素を有する撮像素子に入射させる。これにより、各画素によって受光される光の波長を相違させるとともに、波長毎に受光強度を取得することができる。この場合、強度分布スペクトルは、光の波長毎の強度分布に相当する。

第２検出器７７Ｂとしては、例えばツェルニターナー型の検出器をベースしたものを用いることができる。第２検出器７７Ｂの入射スリットは、第１パラボリックミラー７６Ａの焦点位置にアライメントされている。第２検出器７７Ｂによって生成された強度分布スペクトルは、第１検出器７７Ａによって生成された強度分布スペクトルと同様に、コントローラ本体２の制御部２１に入力される。

制御部２１には、第１検出器７７Ａによって生成された紫外側の強度分布スペクトルと、第２検出器７７Ｂによって生成された赤外側の強度分布スペクトルと、が入力される。制御部２１は、それらの強度分布スペクトルに基づいて、後述の基本原理を用いてサンプルＳＰの成分分析を行う。制御部２１は、紫外側の強度分布スペクトルと、赤外側の強度分布スペクトルとを組合わせて用いることで、より広い周波数域を利用した成分分析を行うことができる。

第２ビームスプリッター７８Ｂは、ＬＥＤ光源７９ａから発せられて光学素子７９ｂを通過した照明光（可視光）を反射して、これを第１ビームスプリッター７８Ａ、分光素子７５、偏向素子７３および反射型対物レンズ７４を介してサンプルＳＰに照射する。サンプルＳＰで反射された反射光（可視光）は、反射型対物レンズ７４を介して分析光学系７に戻る。

同軸照明７９は、照明光を発するＬＥＤ光源７９ａと、ＬＥＤ光源７９ａから発せられた照明光が通過する光学素子７９ｂと、を有する。同軸照明７９は、いわゆる「同軸落射照明」として機能する。ＬＥＤ光源７９ａから照射される照明光は、出射部７１から出力されてサンプルＳＰに照射されるレーザ光（１次電磁波）、および、サンプルＳＰから戻る光（２次電磁波）と同軸に伝搬する。

詳しくは、同軸照明７９は、出射部７１から出射される１次電磁波と同軸化された光路を介して照明光を照射する。具体的に、照明光の光路のうち偏向素子７３と反射型対物レンズ７４とを結ぶ部分が、１次電磁波の光路と同軸化されている。また、照明光の光路のうち第１ビームスプリッター７８Ａと反射型対物レンズ７４とを結ぶ部分が、２次電磁波の光路と同軸化されている。

第２ビームスプリッター７８Ｂはまた、分析光学系７に戻った反射光のうち、第１ビームスプリッター７８Ａを透過した反射光と、第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂに到達せずに第１ビームスプリッター７８Ａを透過したプラズマ光とをさらに透過させ、結像レンズ８０を介して第１カメラ８１に入射させる。

同軸照明７９は、図７に示す例では分析筐体７０に内蔵されているが、本開示は、そうした構成には限定されない。例えば、分析筐体７０の外部に光源をレイアウトし、その光源と分析光学系７とを光ファイバーケーブルを介して光学系に結合してもよい。

側射照明８４は、反射型対物レンズ７４を取り囲むように配置される。図示は省略するが、側射照明８４は、サンプルＳＰの側方（言い換えると、分析光軸Ａａに対して傾斜した方向）から照明光を照射する。

第１カメラ８１は、サンプルＳＰで反射された反射光を、反射型対物レンズ７４を介して収集する。第１カメラ８１は、収集された反射光の受光量を検出することで、サンプルＳＰを撮像する。

具体的に、本実施形態に係る第１カメラ８１は、その受光面に配置された複数の画素によって結像レンズ８０を通じて入射した光を光電変換し、被写体（サンプルＳＰ）の光学像に対応した電気信号に変換する。

第１カメラ８１は、受光面に沿って複数の受光素子を並べたものとすればよい。この場合、各受光素子が画素に対応することになり、各受光素子での受光量に基づいた電気信号を生成することができるようになる。具体的に、本実施形態に係る第１カメラ８１は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）からなるイメージセンサによって構成されているが、この構成には限定されない。第１カメラ８１としては、例えばＣＣＤ（Charged-Coupled Device）からなるイメージセンサを使用することもできる。

そして、第１カメラ８１は、各受光素子での受光量を検出することで生成される電気信号をコントローラ本体２の制御部２１に入力する。制御部２１は、入力された電気信号に基づいて、被写体の光学像に対応した画像データを生成する。

ここまでに説明した光学部品は、前述の分析筐体７０に収容される。分析筐体７０の下面には、貫通孔７０ａが設けられている。反射型対物レンズ７４は、この貫通孔７０ａを介して載置面５１ａと対峙する。

分析筐体７０内には、図７に示す遮蔽部材８３が配置されていてもよい。この遮蔽部材８３は、貫通孔７０ａと反射型対物レンズ７４の間に配置されており、コントローラ本体２から入力される電気信号に基づいて、レーザ光の光路上に挿入することができる（図７の点線部を参照）。遮蔽部材８３は、少なくともレーザ光を透過不能に構成されている。

光路上に遮蔽部材８３を挿入することで、分析筐体７０からのレーザ光の出射を制限することができる。遮蔽部材８３は、出射部７１と出力調整手段７２との間に配置してもよい。

図８に示すように、分析筐体７０は、分析光学系７の収容スペースに加え、スライド機構６５の収容スペースも区画している。その意味では、分析筐体７０をスライド機構６５の一要素とみなすこともできる。

具体的に、本実施形態に係る分析筐体７０は、左右方向の寸法に比して前後方向の寸法が短い箱状に形成されている。そして、分析筐体７０の前面７０ｂの左側部分は、前後方向におけるガイドレール６５ａの移動代を確保するべく、前方に向かって突出している。以下、この突出した部分を「突出部」と呼称し、これに符号７０ｃを付す。この突出部７０ｃは、上下方向においては、前記前面７０ｂの下半部に配置される（言い換えると、前面７０ｂの左側部分の下半部のみが突出するようになっている）。

－分析光学系７による分析の基本原理－
制御部２１は、検出器としての第１検出器７７Ａおよび第２検出器７７Ｂから入力された強度分布スペクトルに基づいて、サンプルＳＰの成分分析を実行する。具体的な分析手法としては、前述のようにＬＩＢＳ法を用いることができる。ＬＩＢＳ法は、サンプルＳＰに含まれる成分を元素レベルで分析する手法（いわゆる元素分析法）である。

一般に、物質に高いエネルギーを付与すると、原子核から電子が分離することで、その物質はプラズマ状態となる。原子核から分離した電子は、一時的に高エネルギーかつ不安定な状態となるものの、その状態からエネルギーを失うことで、再び原子核によって捕捉されて低エネルギーかつ安定な状態に遷移する（換言すれば、プラズマ状態から非プラズマ状態に戻る）ことになる。

ここで、電子から失われるエネルギーは、電磁波として電子から放出されるものの、その電磁波のエネルギーの大きさは、各元素に固有の殻構造に基づいたエネルギー準位によって規定されることになる。つまり、プラズマから非プラズマ状態に電子が戻る際に放出される電磁波のエネルギーは、元素（より正確には、原子核に束縛された電子の軌道）毎に固有の値を持つ。電磁波のエネルギーの大きさは、その電磁波の波長によって規定される。ゆえに、電子から放出される電磁波の波長分布、すなわちプラズマ化に際して物質から放出される光の波長分布を解析することで、その物質に含まれる成分を元素レベルで解析することができるようになる。このような手法は、一般に原子発光分光（Atomic Emission Spectroscopy：ＡＥＳ）法と呼称される。

ＬＩＢＳ法は、このＡＥＳ法に属する分析手法である。具体的に、ＬＩＢＳ法では、物質（サンプルＳＰ）に対してレーザ（１次電磁波）を照射することで、その物質にエネルギーを付与することになる。ここで、レーザの照射部位が局所的にプラズマ化されるため、そのプラズマ化に伴い発せられるプラズマ光（２次電磁波）の強度分布スペクトルを解析することで、物質の成分分析を行うことができるようになっている。

すなわち、上記のように、各プラズマ光（２次電磁波）の波長は、元素毎に固有の値を持つため、強度分布スペクトルが特定の波長においてピークを形成する場合、そのピークに対応した元素がサンプルＳＰの成分となる。そして、強度分布スペクトルに複数のピークが含まれる場合、各ピークの強度（受光量）を比較することで、各元素の成分比を算出することができる。

ＬＩＢＳ法によれば、真空引きが不要であり、大気開放状態で成分分析を行うことができる。また、サンプルＳＰの破壊試験ではあるものの、サンプルＳＰ全体を溶解させるなどの処理は不要であり、サンプルＳＰの位置情報が残存する（局所的な破壊試験にすぎない）。

－観察ユニット６３－
観察ユニット６３は、観察光学系９と、観察光学系９が収容された観察筐体９０と、を有する。観察光学系９は、観察対象物としてのサンプルＳＰの観察を行うための部品の集合であり、各部品が観察筐体９０に収容されるようになっている。また、サンプルＳＰの観察を行うための要素には、コントローラ本体２の制御部２１も含まれる。

観察光学系９は、対物レンズ９２を有するレンズユニット９ａを備える。このレンズユニット９ａは、図３等に示すように、観察筐体９０の下端側に配置された筒状のレンズ鏡筒に相当する。レンズユニット９ａは、観察筐体９０によって保持される。レンズユニット９ａは、観察筐体９０から単体で取り外すことができる。

観察筐体９０には、コントローラ本体２との間で電気信号を送受するための通信ケーブルＣ２と、外部から照明光を導光するための光ファイバーケーブルＣ３と、が接続される。なお、通信ケーブルＣ２は必須ではなく、観察光学系９とコントローラ本体２とを無線通信によって接続してもよい。

具体的に、観察光学系９は、図６に示すように、ミラー群９１と、対物レンズ９２と、第２の撮像部としての第２カメラ９３と、第２の同軸照明９４と、第２の側射照明９５と、を含んでなる。

対物レンズ９２は、略上下方向に沿って延びる観察光軸Ａｏを有し、照明光を集光して載置台本体５１に載置されたサンプルＳＰに照射するとともに、そのサンプルＳＰからの光（反射光）を集光する。観察光軸Ａｏは、分析光学系７の反射型対物レンズ７４が有する分析光軸Ａａと平行になるように設けられる。対物レンズ９２によって収集された反射光は、第２カメラ９３によって受光される。

ミラー群９１は、対物レンズ９２によって収集された反射光を透過させ、これを第２カメラ９３に導く。本実施形態に係るミラー群９１は、図６に例示されるように全反射ミラーとビームスプリッター等を用いて構成することができる。ミラー群９１はまた、第２の同軸照明９４から照射された照明光を反射して、これを対物レンズ９２に導く。

第２カメラ９３は、対物レンズ９２によって集光された反射光を収集するとともに、収集された反射光の受光量を検出することでサンプルＳＰを撮像する。具体的に、本実施形態に係る第２カメラ９３は、その受光面に配置された複数の画素によってサンプルＳＰから対物レンズ９２を通じて入射した光を光電変換し、被写体（サンプルＳＰ）の光学像に対応した電気信号に変換する。

第２カメラ９３は、受光面に沿って複数の受光素子を並べたものとすればよい。この場合、各受光素子が画素に対応することになり、各受光素子での受光量に基づいた電気信号を生成することができるようになる。本実施形態に係る第２カメラ９３は、第１カメラ８１と同様にＣＭＯＳからなるイメージセンサによって構成されているが、ＣＣＤからなるイメージセンサを使用することもできる。

そして、第２カメラ９３は、各受光素子での受光量を検出することで生成される電気信号をコントローラ本体２の制御部２１に入力する。制御部２１は、入力された電気信号に基づいて、被写体の光学像に対応した画像データを生成する。

第２の同軸照明９４は、光ファイバーケーブルＣ３から導光された照明光を出射する。第２の同軸照明９４は、対物レンズ９２を介して集光される反射光と共通の光路を介して照明光を照射する。つまり、第２の同軸照明９４は、対物レンズ９２の観察光軸Ａｏと同軸化された「同軸落射照明」として機能することになる。なお、光ファイバーケーブルＣ３を介して外部から照明光を導光する代わりに、レンズユニット９ａの内部に光源を内蔵してもよい。その場合、光ファイバーケーブルＣ３は不要となる。

第２の側射照明９５は、図６に模式的に例示したように、対物レンズ９２を取り囲むように配置されたリング照明によって構成される。第２の側射照明９５は、分析光学系７における側射照明８４と同様に、サンプルＳＰの斜め上方から照明光を照射する。

－筐体連結具６４－
筐体連結具６４は、分析筐体７０に観察筐体９０を連結するための部材である。筐体連結具６４が両筐体７０，９０を連結することで、分析光学系７と、観察光学系９とが一体的に移動するようになる。

筐体連結具６４は、分析筐体７０の内部もしくは外部、または、スタンド４２に取り付けることができる。特に本実施形態では、筐体連結具６４は、分析筐体７０の外面に取り付けられるようになっている。

具体的に、本実施形態に係る筐体連結具６４は、分析筐体７０における前述の突出部７０ｃに取付可能に構成されており、突出部７０ｃよりも右側にレンズユニット９ａを保持するようになっている。

また、図３に示すように、筐体連結具６４によって分析筐体７０に観察筐体９０が連結された状態では、突出部７０ｃの前面が、筐体連結具６４および観察筐体９０の前側部分よりも前方に突出するようになっている。このように、本実施形態では、筐体連結具６４が観察筐体９０を保持した状態では、側方視したとき（スライド機構６５による観察光学系９および分析光学系７の移動方向に対して直交する方向から見たとき）に、観察筐体９０と、分析筐体７０のうちの少なくとも一部（本実施形態では突出部７０ｃ）と、が重なり合うようにレイアウトされている。

本実施形態に係る筐体連結具６４は、分析筐体７０に対して観察筐体９０を固定することで、観察光軸Ａｏに対する分析光軸Ａａの相対位置を固定することができる。

具体的には、図８に示すように、筐体連結具６４が観察筐体９０を保持することで、観察光軸Ａｏと分析光軸Ａａは、スライド機構６５によって載置台５に対して観察光学系９および分析光学系７が相対的に移動する方向（本実施形態では前後方向）に沿って並ぶように配置される。特に本実施形態では、観察光軸Ａｏは、分析光軸Ａａに比して前側に配置されるようになっている。

また、図８に示すように、筐体連結具６４が観察筐体９０を保持することで、観察光軸Ａｏと分析光軸Ａａは、水平方向に沿った方向でありかつ前述の移動方向（本実施形態では前後方向）に直交する非移動方向（本実施形態では左右方向）における位置が一致するように配置される。

－スライド機構６５－
図８は、スライド機構６５の構成について説明する模式図である。また、図９Ａおよび図９Ｂは、ヘッド部６の水平移動について説明するための図である。

スライド機構６５は、観察光学系９によるサンプルＳＰの撮像と、分析光学系７によって強度分布スペクトルを生成する場合における電磁波（レーザ光）の照射（換言すれば、分析光学系７の出射部７１による電磁波の照射）と、を観察対象物としてのサンプルＳＰにおける同一箇所に対して実行可能となるように、載置台本体５１に対する観察光学系９および分析光学系７の相対位置を水平方向に沿って移動させるよう構成されている。

スライド機構６５による相対位置の移動方向は、観察光軸Ａｏおよび分析光軸Ａａの並び方向とすることができる。図８に示すように、本実施形態に係るスライド機構６５は、載置台本体５１に対する観察光学系９および分析光学系７の相対位置を前後方向に沿って移動させる。

本実施形態に係るスライド機構６５は、スタンド４２およびヘッド取付部材６１に対し、分析筐体７０を相対的に変位させるものである。分析筐体７０とレンズユニット９ａとは筐体連結具６４によって連結されているため、分析筐体７０を変位させることで、レンズユニット９ａも一体的に変位することになる。

具体的に、本実施形態に係るスライド機構６５は、ガイドレール６５ａと、アクチュエータ６５ｂと、を有する、このうち、ガイドレール６５ａは、ヘッド取付部材６１の前面から前方に突出するように構成されている。

詳しくは、ガイドレール６５ａの基端部は、ヘッド取付部材６１に固定されている。一方、ガイドレール６５ａの先端側部分は、分析筐体７０内に区画された収容スペースに挿入されており、分析筐体７０に対して挿抜可能な状態で取り付けられている。ガイドレール６５ａに対する分析筐体７０の挿抜方向は、ヘッド取付部材６１と分析筐体７０とを離間または接近させる方向（本実施形態では前後方向）に等しい。

アクチュエータ６５ｂは、例えば制御部２１からの電気信号に基づいて作動するリニアモータまたはステッピングモータとすることができる。このアクチュエータ６５ｂを駆動させることで、スタンド４２およびヘッド取付部材６１に対し、分析筐体７０ひいては観察光学系９および分析光学系７を相対的に変位させることができる。アクチュエータ６５ｂとしてステッピングモータを用いる場合、そのステッピングモータにおける出力軸の回転運動を、前後方向の直線運動に変換する運動変換機構がさらに設けられることになる。

スライド機構６５はさらに、観察光学系９および分析光学系７の移動量を検出するための移動量センサＳｗ２を有する。移動量センサＳｗ２は、例えばリニアスケール（リニアエンコーダ）やフォトインタラプタ等で構成することができる。

移動量センサＳｗ２は、分析筐体７０とヘッド取付部材６１との間の相対距離を検出し、その相対距離に対応した電気信号をコントローラ本体２に入力する。コントローラ本体２は、移動量センサＳｗ２から入力された相対距離の変化量を算出することで、観察光学系９および分析光学系７の変位量を決定するようになっている。

図９Ａおよび図９Ｂに示すように、スライド機構６５が作動することで、ヘッド部６が水平方向に沿ってスライドし、載置台５に対する観察光学系９および分析光学系７の相対位置が移動（水平移動）することになる。この水平移動によって、ヘッド部６は、反射型対物レンズ７４をサンプルＳＰに対峙させた第１モードと、対物レンズ９２をサンプルＳＰに対峙させた第２モードと、の間で切り替わるようになっている。スライド機構６５は、第１モードと第２モードとの間で、分析筐体７０および観察筐体９０をスライドさせることができる。

図９Ａおよび図９Ｂに示すように、第１モードにおいては、ヘッド部６は相対的に前進した状態にあり、第２モードにおいては、ヘッド部６は相対的に後退した状態にある。第１モードは、分析光学系７によってサンプルＳＰの成分分析を行うための動作モードであり、第２モードは、観察光学系９によってサンプルＳＰの拡大観察を行うための動作モードである。

特に、本実施形態に係る分析観察装置Ａは、第１モードにおいて反射型対物レンズ７４が指向する箇所と、第２モードにおいて対物レンズ９２が指向する箇所と、が同一箇所となるように構成されている。具体的に、分析観察装置Ａは、第１モードにおいて分析光軸ＡａとサンプルＳＰとが交わる箇所と、第２モードにおいて観察光軸ＡｏとサンプルＳＰとが交わる箇所と、が同一になるように構成されている（図９Ｂを参照）。

そうした構成を実現するために、スライド機構６５が作動したときのヘッド部６の移動量Ｄ２は、観察光軸Ａｏと分析光軸Ａａとの間の距離Ｄ１と同一となるように設定されている（図８参照）。加えて、観察光軸Ａｏと分析光軸Ａａとの並び方向は、図８に示すように、ヘッド部６の移動方向と平行になるように設定されている。

また、本実施形態では、略上下方向における筐体連結具６４の寸法を調整することで、第１モードにおけるサンプルＳＰと反射型対物レンズ７４の中央部（より詳細には、分析光軸Ａａと反射型対物レンズ７４とが交わる部位）との距離は、第２モード（第２の状態）におけるサンプルＳＰと対物レンズ９２の中央部（より詳細には、観察光軸Ａｏと対物レンズ９２とが交わる部位）との距離と一致するように設定されている。この設定は、オートフォーカスにより合焦位置を求めることで行うこともできる。

また、反射型対物レンズ７４および対物レンズ９２は、各々のワーキングディスタンス（Working Distance：ＷＤ）が互いに一致するように設計してもよい。これにより、モードの切替前にピントが合った状態であればモードの切替後にもピントが合った状態を維持し、モードの切替前にサンプルＳＰとレンズが極端に接近した状態であったとしても、モードの切替時にレンズとサンプルＳＰとが衝突することがなくなる。

以上のように構成することで、第１モードと第２モードとの切替を行う前後のタイミングにおいて、観察光学系９によるサンプルＳＰの画像生成と、分析光学系７による強度分布スペクトルの生成（具体的には、分析光学系７によって強度分布スペクトルが生成される場合における、分析光学系７による１次電磁波の照射）と、をサンプルＳＰ中の同一箇所に対して同一方向から実行することができるようになる。

また、ヘッド取付部材６１における前述のカバー部材６１ｂは、図９Ｂに示すように、ヘッド部６を相対的に後退させた状態である第２モードにおいては、分析光学系７をなす反射型対物レンズ７４を覆う（遮蔽状態）ように配置され、ヘッド部６を相対的に前進させた状態である第１モードにおいては、反射型対物レンズ７４から離間する（非遮蔽状態）ように配置される。

前者の遮蔽状態では、レーザ光が意図せずして出射されたとしても、該レーザ光をカバー部材６１ｂによって遮蔽することが可能となる。そのことで、装置の安全性を向上させることができる。さらに、レーザ光の非出射時に、分析筐体７０内部への異物の侵入を抑制することができる。

（傾斜機構４５の詳細）
図１０Ａおよび図１０Ｂは、傾斜機構４５の動作について説明するための図である。以下、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照しつつ、筐体連結具６４との関係等、傾斜機構４５について詳細に説明する。

傾斜機構４５は、前述の軸部材４４等によって構成される機構であり、載置面５１ａに垂直な基準軸Ａｓに対し、分析光学系７および観察光学系９のうち少なくとも観察光学系９を傾斜させることができる。

前述のように、本実施形態では、筐体連結具６４が分析筐体７０と観察筐体９０とを一体的に連結することで、分析光軸Ａａに対する観察光軸Ａｏの相対位置が保持されるようになっている。したがって、観察光軸Ａｏを有する観察光学系９を傾斜させると、分析光軸Ａａを有する分析光学系７は、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、観察光学系９と一体的に傾斜することになる。

このように、本実施形態に係る傾斜機構４５は、分析光軸Ａａに対する観察光軸Ａｏの相対位置を保持した状態で、分析光学系７および観察光学系９を一体的に傾斜させるようになっている。

また、スライド機構６５の動作と、傾斜機構４５の動作と、は互いに独立しており、両動作の組み合わせが許容されている。したがって、スライド機構６５は、傾斜機構４５によって少なくとも観察光学系９を傾斜させた姿勢を保持した状態で、観察光学系９および分析光学系７の相対位置を移動させることができる。すなわち、本実施形態に係る分析観察装置Ａは、図１０Ｂの両矢印Ａ１に示すように、観察光学系９を傾斜させたままの状態で、ヘッド部６を前後にスライド可能とされている。

特に本実施形態では、分析光学系７と観察光学系９とが一体的に傾斜するように構成さされているため、スライド機構６５は、傾斜機構４５によって観察光学系９および分析光学系７を双方とも傾斜させた状態を保持しつつ、観察光学系９および分析光学系７の相対位置を移動させるようになっている。

また、分析観察装置Ａは、ユーセントリック観察が行えるように構成されている。すなわち、分析観察装置Ａにおいては、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向にそれぞれ平行な３つの軸で形成される装置固有の三次元座標系が定義されている。制御部２１の２次記憶装置２１ｃには、分析観察装置Ａの三次元座標系における後述する交差位置の座標がさらに記憶されている。交差位置の座標情報は、分析観察装置Ａの工場出荷時に予め２次記憶装置２１ｃに記憶されていてもよい。また、２次記憶装置２１ｃに記憶される交差位置の座標情報は、分析観察装置Ａの使用者により更新可能としてもよい。

図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、基準軸Ａｓに対する分析光軸Ａａの角度を「傾きθ」と呼称すると、分析観察装置Ａは、傾きθが例えば所定の第１閾値θｍａｘを下回る場合に、レーザ光の出射を許容するように構成されている。傾きθを第１閾値θｍａｘ未満に収めるために、傾斜機構４５にハード的な制約を課すことができる。例えば傾斜機構４５に不図示のブレーキ機構を設けることで、傾斜機構４５の動作範囲を物理的に制限してもよい。

対物レンズ９２の光軸である観察光軸Ａｏは、中心軸Ａｃに交差している。対物レンズ９２が中心軸Ａｃを中心として揺動する場合、観察光軸Ａｏと中心軸Ａｃとの交差位置が一定に維持されつつ、基準軸Ａｓに対する観察光軸Ａｏの角度（傾きθ）が変化する。このように、ユーザは、対物レンズ９２を傾斜機構４５によって中心軸Ａｃを中心として揺動させた際、例えば、サンプルＳＰの観察対象部分が上記の交差位置にある場合には、対物レンズ９２が傾斜した状態になったとしても、第２カメラ９３の視野中心が同じ観察対象部分から移動しないユーセントリック関係が維持される。したがって、サンプルＳＰの観察対象部分が第２カメラ９３の視野（対物レンズ９２の視野）から外れることを防止することができる。

特に本実施形態では、分析光学系７と観察光学系９とが一体的に傾斜するように構成さされているため、反射型対物レンズ７４の光軸である分析光軸Ａａは、観察光軸Ａｏと同様に中心軸Ａｃに交差している。反射型対物レンズ７４が中心軸Ａｃを中心として揺動する場合、分析光軸Ａａと中心軸Ａｃとの交差位置が一定に維持されつつ、基準軸Ａｓに対する分析光軸Ａａの角度（傾きθ）が変化する。

また前述のように、傾斜機構４５は、スタンド４２を基準軸Ａｓに対して右側に９０°程度傾斜させたり、基準軸Ａｓに対して左側に６０°程度傾斜させたりすることができるようになっている。ところが、分析光学系７と観察光学系９とが一体的に傾斜するように構成した場合、スタンド４２を過度に傾けてしまっては、分析光学系７から出射されるレーザ光が、ユーザに向かって照射されてしまう可能性がある。

そこで、基準軸Ａｓに対する観察光軸Ａｏおよび分析光軸Ａａの傾きをθとすると、傾きθは、少なくともレーザ光が出射され得る状況下においては、所定の安全基準を満足する範囲内に収めることが望ましい。具体的に、本実施形態に係る傾きθは、前述のように、所定の第１閾値θｍａｘを下回る範囲内で調整可能とされている。

＜コントローラ本体２の詳細＞
図１１は、コントローラ本体２の構成を例示するブロック図である。また、図１２は、制御部２１の構成を例示するブロック図である。また、図１３Ａおよび図１３Ｂは、本開示に係る分析方法の基本概念について説明するための図である。本実施形態では、コントローラ本体２と光学系アセンブリ１とが別体に構成されているが、本開示は、そうした構成には限定されない。コントローラ本体２の少なくとも一部を光学系アセンブリ１に設けてもよい。例えば、制御部２１を構成する処理部２１ａの少なくとも一部を光学系アセンブリ１に内蔵させることができる。

前述のように、本実施形態に係るコントローラ本体２は、種々の処理を行う制御部２１と、制御部２１が行う処理に係る情報を表示する表示部２２と、を備える。制御部２１には、少なくとも、マウス３１、コンソール３２、キーボード３３、ヘッド駆動部４７、載置台駆動部５３、アクチュエータ６５ｂ、出射部７１、出力調整手段７２、ＬＥＤ光源７９ａ、第１カメラ８１、遮蔽部材８３、側射照明８４、第２カメラ９３、第２の同軸照明（第２同軸照明）９４、第２の側射照明（第２側射照明）９５、レンズセンサＳｗ１、移動量センサＳｗ２、第１傾斜センサＳｗ３および第２傾斜センサＳｗ４が電気的に接続されている。

制御部２１によって、ヘッド駆動部４７、載置台駆動部５３、アクチュエータ６５ｂ、出射部７１、出力調整手段７２、ＬＥＤ光源７９ａ、第１カメラ８１、遮蔽部材８３、側射照明８４、第２カメラ９３、第２同軸照明９４および第２側射照明９５が電気的に制御される。

また、第１カメラ８１、第２カメラ９３、レンズセンサＳｗ１、移動量センサＳｗ２、第１傾斜センサＳｗ３および第２傾斜センサＳｗ４の出力信号は、制御部２１に入力される。制御部２１は、入力された出力信号に基づいた演算等を実行し、その演算結果に基づいた処理を実行する。そうした処理を行うためのハードウェアとして、本実施形態に係る制御部２１は、種々の処理を実行する処理部２１ａと、処理部２１ａが行う処理に関連したデータを記憶する１次記憶装置２１ｂおよび２次記憶装置２１ｃと、入出力バス２１ｄと、を有する。

処理部２１ａは、ＣＰＵ、システムＬＳＩ、ＤＳＰ等からなる。処理部２１ａは種々のプログラムを実行することで、サンプルＳＰの分析を実行したり、表示部２２等、分析観察装置Ａの各部を制御したりする。特に、本実施形態に係る処理部２１ａは、物質ライブラリＬｉに基づいた処理を実行することができる。この物質ライブラリＬｉは、後述のように、サンプルＳＰを構成する物質の種類と、該物質を構成する特徴とが対応付けて記憶されたデータの集合を指す。

また、本実施形態に係る処理部２１ａは、機能的な要素として、モード切替部２１１と、スペクトル取得部２１２と、特徴抽出部２１３と、物質推定部２１４と、ユーザインターフェース制御部（以下、単に「ＵＩ制御部」という）２１５と、ライブラリ生成部２１６と、有する。これらの要素は、論理回路によって実現されてもよいし、ソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、これらの要素のうちの少なくとも一部を、ヘッド部６等、光学系アセンブリ１に設けることもできる。

１次記憶装置２１ｂは、揮発性メモリによって構成される。本実施形態に係る１次記憶装置２１ｂは、２次記憶装置２１ｃ等から物質ライブラリＬｉを読み出して、これを１次的に格納することができる。１次記憶装置２１ｂは、本実施形態における「記憶部」の例示である。

ここで、物質ライブラリＬｉは、図１３Ａに示すように、サンプルＳＰに含有されると考えられる物質の総称を表す上位分類Ｃ１と、この上位分類Ｃ１に属する物質の種類を表す下位分類Ｃ３と、の階層情報が記憶されることで構成されている。上位分類Ｃ１は、少なくとも、下位分類Ｃ３の１つ以上が属するように構成すればよい。

例えば、サンプルＳＰが鉄鋼材料だった場合、上位分類Ｃ１は、合金鋼、炭素鋼、鋳鉄等の分類としてもよいし、それらの分類を細分化することで得られるステンレス鋼、超硬合金、ハイテン鋼等の分類としてもよい。また、鋼製品以外の分類として、合金鋼等に加えてアルミ合金を加えてもよい。

また、サンプルＳＰが鉄鋼材料だった場合、下位分類Ｃ３は、オーステナイト系、析出硬化系、フェライト系等の分類としてもよいし、それらの分類を、例えば日本産業規格（Japanese Industrial Standards：ＪＩＳ）に基づいて細分化してなるＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０２等の分類としてもよい。下位分類Ｃ３は、少なくとも上位分類Ｃ１を細分化した分類であればよい。また、上位分類Ｃ１をアルミ合金に設定した場合の下位分類Ｃ３としては、例えば、ジュラルミンを用いることができる。言い換えると、上位分類Ｃ１は、下位分類Ｃ３の少なくとも一部が属する分類であればよい。

一方、サンプルＳＰが有機化合物だった場合、上位分類Ｃ１は、芳香族化合物、脂肪族化合物など、芳香性の有無に基づいた分類としてもよいし、鎖式化合物、環式化合物等、骨格構造に基づいた分類としてもよいし、官能基別の分類としてもよいし、これらの分類を組み合わせてもよい。また、油脂化合物、核酸化合物など、特定の研究分野に特有の分類を用いてもよい。

この場合、下位分類Ｃ３としては、ベンゼン系芳香族化合物、複素芳香族化合物、非ベンゼン系芳香族化合物等、芳香性に係る分類を細分化してなる分類としてもよいし、Ｃ－Ｈ結合、Ｃ＝Ｃ結合の有無等、骨格構造をさらに細分化した分類してもよいし、これらの分類を組合わせたものとしてもよい。

また、上位分類Ｃ１と下位分類Ｃ３の間に１つ以上の中位分類Ｃ２を設けてもよい。この場合、中位分類Ｃ２の階層情報が上位分類Ｃ１および下位分類Ｃ３の階層情報とともに記憶されることで、物質ライブラリＬｉが構成されることになる。この中位分類Ｃ２は、上位分類Ｃ１に属する複数の系統を表す。

例えば、サンプルＳＰが鉄鋼材料だった場合において、上位分類Ｃ１としてステンレス鋼、超硬合金、ハイテン鋼等の分類を用いるとともに、下位分類Ｃ３としてＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０２、Ａ２０１７等の分類を用いた場合、中位分類Ｃ２は、オーステナイト系、析出硬化系等の分類としてもよいし、「ＳＵＳ３００番台」等、下位分類Ｃ３の一部を総称した分類としてもよい。

また、図１３Ａに示す物質ライブラリＬｉは、例えば、第１の規格（規格１）にしたがって生成された第１の物質ライブラリとＬｉ１と、第２の規格（規格２）にしたがって生成された第２の物質ライブラリＬｉ２と、を有する。第１または第２の規格としては、例えば、前述のＪＩＳに加え、国際標準化機構（International Organization for Standardization：ＩＳＯ）に基づいた規格（以下、単に「ＩＳＯ」と呼称する）、欧州標準化委員会が定めたＥＮ規格（以下、単に「ＥＮ」と呼称する）、および、米国国家規格協会（American National Standards Institute：ＡＮＳＩ）が定めた規格（以下、単に「ＡＮＳＩ」と呼称する）等を用いることができる。その他、商用規格、または、それに類するデータベースを用いることもできる。さらに、物質ライブラリＬｉとして、ユーザの操作入力に従って生成されたユーザ定義物質ライブラリＬｉｕを用いることもできる。なお、ここでは、ＪＩＳなどの規格に従ったライブラリを説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、特定の業界または分野で一般的に用いられている固有のライブラリを用いてもよい。さらに、複数の物質がユーザ独自の観点でグループ化されたライブラリを用いてもよい。

本実施形態に係る１次記憶装置２１ｂは、物質ライブラリＬｉとして、第１の物質ライブラリとＬｉ１と、第２の物質ライブラリとＬｉ２と、ユーザ定義物質ライブラリの１つ以上を読み出して、これを１次的に格納することができる。

また、物質ライブラリＬｉを構成する下位分類Ｃ３は、サンプルＳＰに含まれると考えられる物質の特徴Ｃｈと対応づけられるように構成されている。例えば、分析方法としてＬＩＢＳ法を用いたり、ＳＥＭまたはＥＤＸ法を用いたりした場合、物質の特徴Ｃｈには、サンプルＳＰの構成元素と、その構成元素の含有量（または含有率）と、を１セットにまとめた情報が含まれる。

この場合、下位分類Ｃ３を構成する物質毎に、構成元素の組み合わせと、各構成元素の含有量（または含有率）の上限値および下限値とを、物質ライブラリＬｉに組み込んでおくことで、後述のように、物質の特徴Ｃｈから下位分類Ｃ３を推定することができるようになる。

なお、物質の特徴Ｃｈには、ユーザが直感的に把握可能な情報に加えて、分析観察装置Ａの内部データも含む。例えば、モデル式のフィッティング等を通じて強度分布スペクトルを分析する場合、物質の特徴Ｃｈとして、強度分布スペクトルのフィッティングに用いられるパラメータを用いることができる。

また、ＩＲ法等、有機化合物の分析に適した手法を用いた場合、物質の特徴Ｃｈには、共有結合の詳細に係る情報、その構成物質における特定の官能基の有無を示す情報等を用いることができる。

また、本実施形態に係る物質ライブラリＬｉは、上位分類Ｃ１と、該上位分類Ｃ１によって表される物質の総称に関する補足説明Ｄ１と、が対応付けて記憶されることで構成される。この補足説明Ｄ１は、各上位分類Ｃ１の性質等を記述したテキストデータによって構成される。また、図１３Ｂに示すように、物質ライブラリＬｉは、上位分類Ｃ１に加えてさらに、中位分類Ｃ２と、該中位分類Ｃ２によって表される物質の系統に関する補足説明Ｄ２と、が対応づけて記憶されるように構成されている。この補足説明Ｄ２は、各中位分類Ｃ２の性質等を記述したテキストデータによって構成される。下位分類Ｃ３については、図１３Ｂに示すように補足説明Ｄ３をブランク（補足説明なし）にしてもよいし、上位分類Ｃ１および中位分類Ｃ２と同様に、なんらかの性質等を記述したテキストデータを格納（補足説明あり）してもよい。下位分類Ｃ３の各々について、補足説明Ｄ３の有無を個別に設定することもできる。

２次記憶装置２１ｃは、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の不揮発性メモリによって構成される。２次記憶装置２１ｃは、物質ライブラリＬｉを継続的に記憶することができる。なお、２次記憶装置２１ｃに物質ライブラリＬｉを記憶させる代わりに、記憶媒体１０００等の外部から物質ライブラリＬｉを読み込んでもよい。

また、コントローラ本体２は、プログラムを記憶する記憶媒体１０００を読み込むことができる（図１３Ｂを参照）。特に、本実施形態に係る記憶媒体１０００は、本実施形態に係る分析方法をプログラム化してなる分析プログラムを記憶する。この分析プログラムは、コントローラ本体２によって読み込まれて実行される。コントローラ本体２が分析プログラムを実行することで、分析観察装置Ａは、本実施形態に係る分析方法を実行する分析装置として機能することになる。

－モード切替部２１１－
モード切替部２１１は、水平方向（本実施形態では前後方向）に沿って分析光学系７および観察光学系９を進退させることで、第１モードから第２モードへと切り替えたり、第２モードから第１モードに切り替えたりする。

具体的に、本実施形態に係るモード切替部２１１は、予め２次記憶装置２１ｃに記憶されている観察光軸Ａｏと分析光軸Ａａとの間の距離を事前に読み込む。次いで、モード切替部２１１は、スライド機構６５のアクチュエータ６５ｂを作動させることで、分析光学系７および観察光学系９を進退させる。

ここで、モード切替部２１１は、移動量センサＳｗ２によって検出された観察光学系９および分析光学系７の変位量と、事前に読み込んだ距離とを比較して、前者の変位量が後者の距離に達したか否かを判定する。そして、変位量が所定距離に達したタイミングで、分析光学系７および観察光学系９の進退を停止する。なお、所定距離は予め定められていてもよく、また所定距離とアクチュエータ６５ｂによる最大可動範囲とが一致するように構成されていてもよい。

なお、モード切替部２１１によって第１モードへと切り替えた後に、ヘッド部６を傾斜させることもできる。

－スペクトル取得部２１２－
スペクトル取得部２１２は、第１モードにおいて分析光学系７から１次電磁波または１次線を出射させることで、第１および第２検出器７７Ａ、７７Ｂを介して強度分布スペクトルを取得する。

具体的に、本実施形態に係るスペクトル取得部２１２は、出射部７１から１次電磁波または１次線（例えばレーザ光または電子線）を出射させる。１次電磁波または１次線を出射させることによって生じた２次電磁波（例えばプラズマ光）は、第１検出器７７Ａおよび第２検出器７７Ｂに到達する。

検出器としての第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂは、各々に到達した２次電磁波に基づいて強度分布スペクトルを生成する。そうして生成された強度分布スペクトルは、スペクトル取得部２１２によって取得される。

－特徴抽出部２１３－
特徴抽出部２１３は、スペクトル取得部２１２によって取得された強度分布スペクトルに基づいて、サンプルＳＰに構成成分として含まれる物質の特徴Ｃｈを抽出する。例えば、分析方法としてＬＩＢＳ法を用いたり、ＳＥＭまたはＥＤＸ法を用いたりした場合、特徴抽出部２１３は、取得された強度分布スペクトル中のピーク位置と、そのピークの高さと、を算出する。特徴抽出部２１３は、そうして算出されたピーク位置およびピークの高さに基づいて、物質の特徴Ｃｈとして、サンプルＳＰの構成元素と、その構成元素の含有量と、を抽出する。

ここで、特徴抽出部２１３は、所定のモデル式によって強度分布スペクトルをフィッティングすることで、物質の特徴Ｃｈを抽出することができる。その場合、物質の特徴Ｃｈは、ユーザが直感的に把握可能な情報に加えて、または、そうした情報に代えて、モデル式中の各種パラメータを含めることができる。さらに、ニューラルネットワークなどの機械学習を用いた場合には、強度分布スペクトルそのものを特徴Ｃｈとして使用してもよい。

また、ＮＭＲ法、ＩＲ法等、有機物の分析に適した手法を用いた場合、特徴抽出部２１３は、強度分布スペクトルから１つ以上のピーク位置を抽出し、そのピーク位置に対応した結合構造を、物質の特徴Ｃｈとして取得することになる。この場合、特徴抽出部２１３は、サンプルＳＰの構成物質中の共有結合の詳細を取得したり、その構成物質における特定の官能基の有無を取得したりすることができる。

－物質推定部２１４－
物質推定部２１４は、特徴抽出部２１３によって抽出された物質の特徴Ｃｈと、２次記憶装置２１ｂによって読み出された物質ライブラリＬｉと、に基づいて、その物質の種類を下位分類Ｃ３の中から推定する。

前述のように、物質ライブラリＬｉを構成する下位分類Ｃ３は、サンプルＳＰに含まれると考えられる物質の特徴Ｃｈと対応づけられるように構成されている。そこで、物質推定部２１４は、特徴抽出部２１３によって抽出された物質の特徴Ｃｈを、２次記憶装置２１ｂによって読み出された物質ライブラリＬｉと照合することで、特徴Ｃｈが抽出された物質を下位分類Ｃ３から推定する。ここでの照合とは、物質ライブラリＬｉに登録された代表データとの類似度を計算することだけでなく、物質ライブラリＬｉに登録されたパラメータ群を用いて物質の確度を示す指標を獲得する行為全般を指す。

ここで、図１３Ａに示した、「物質ａ」と「特徴α」のように、下位分類Ｃ３と特徴Ｃｈとが一意に紐付いているケースに加えて、「特徴α」に対応した下位分類Ｃ３の候補が複数存在する場合も考えられる。その場合、特徴抽出部２１３は、サンプルＳＰに含まれ得る物質のうち相対的に確度が高い物質を下位分類Ｃ３の中から複数にわたり推定し、確度が高い順番に、推定された下位分類Ｃ３を出力する。ここで、確度としては、強度分布スペクトルの分析に際して得られたパラメータに基づいた指標を用いることができる。例えば、モデル式をフィッティングすることによって強度分布スペクトルを分析した場合、フィッティングによって得られたモデル式と、スペクトル取得部２１２によって取得された強度分布スペクトルとの残差平方和等、フィッティングの確からしさを示す指標を用いることができる。あるいは、機械学習によって訓練された各種パラメータ群または識別空間が物質ライブラリＬｉに登録されている場合、そのパラメータ群または識別空間からそれぞれの下位分類Ｃ３に対する確度を得ることができる。

また、図１３Ａを用いて説明したように、第１の物質ライブラリＬｉ１と第２の物質ライブラリＬｉ２が２次記憶装置２１ｂに読み出された場合、物質推定部２１４は、第１の物質ライブラリＬｉ１および第２の物質ライブラリＬｉ２の一方を物質の特徴Ｃｈと照合してもよいし、第１の物質ライブラリＬｉ１および第２の物質ライブラリＬｉ２の両方を物質の特徴Ｃｈと照合してもよい。特に本実施形態に係る物質推定部２１４は、ユーザの操作入力に基づいて、第１および第２の物質ライブラリＬｉ１，Ｌｉ２の一方を物質の特徴Ｃｈと照合する制御モードと、第１および第２の物質ライブラリＬｉ１，Ｌｉ２の両方を物質の特徴Ｃｈと照合する制御モードと、を切り替えることができる。

後者の制御モードの場合、物質推定部２１４は、サンプルＳＰに含まれ得る物質のうち相対的に確度が高い物質を、第１の物質ライブラリＬｉ１に属する下位分類Ｃ３、および、第２の物質ライブラリＬｉ２に属する下位分類Ｃ３から複数にわたり推定することができる。例えば、第１の物質ライブラリＬｉ１に属する下位分類Ｃ３には、全部でＮ１個の物質が含まれていて、第２の物質ライブラリＬｉ２に属する下位分類Ｃ３には、全部でＮ２個の物質が含まれていた場合、物質推定部２１４は、Ｎ１＋Ｎ２個の下位分類Ｃ３の中から、物質の特徴Ｃｈに対応した下位分類Ｃ３を推定することになる。

また、物質ライブラリＬｉにユーザ定義物質ライブラリＬｉｕが含まれる場合も同様である。この場合、物質推定部２１４は、サンプルＳＰに含まれ得る物質のうち相対的に確度が高い物質を、第１の物質ライブラリＬｉ１に属する下位分類Ｃ３、および、ユーザ定義物質ライブラリに属する下位分類Ｃ３から複数にわたり推定することができる。なお、サンプルＳＰに含まれ得る物質として相対的に確度が同等の下位分類Ｃ３が複数存在し、下位分類Ｃ３では優劣をつけることが難しい場合などは、当該下位分類Ｃ３に代えて、当該下位分類Ｃ３が属する上位分類Ｃ１または中位分類Ｃ２からサンプルＳＰに含まれ得る物質を推定してもよい。

物質推定部２１４はまた、推定された下位分類Ｃ３と物質ライブラリＬｉとを照合することで、その下位分類Ｃ３が属する中位分類Ｃ２、ひいては上位分類Ｃ１を推定する。その推定結果を示す電気信号は、ＵＩ制御部２１５に入力される。

－ＵＩ制御部２１５－
ＵＩ制御部２１５は、物質推定部２１４により推定された下位分類Ｃ３と、下位分類Ｃ３が属する上位分類Ｃ１と、を階層化して表示部２２に表示させる。表示部２２に表示される内容としては、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、下位分類Ｃ３と上位分類Ｃ１との階層関係を示す木構造を表示してもよいし、後述の図１６Ａ～図１６Ｈを用いて例示するように、階層構造のうち、特定の下位分類Ｃ３に関係した構造のみを表示してもよい。

また、上位分類Ｃ１と下位分類Ｃ３との間に中位分類Ｃ２が設定されている場合、ＵＩ制御部２１５は、物質推定部２１４から入力された電気信号に基づいて、下位分類Ｃ３が属する中位分類Ｃ２を表示することもできる。図１３Ｂの下段に示したアウトプットＤ４のように、ＵＩ制御部２１５は、分析結果として、物質推定部２１４により推定された下位分類Ｃ３と、その下位分類Ｃ３が属する中位分類Ｃ２と、その中位分類Ｃ２が属する上位分類Ｃ１と、を各分類の包含関係を示した状態で表示部２２に表示させることができる。

物質ライブラリＬｉの説明に際して述べたように、上位分類Ｃ１には補足説明Ｄ１が対応付けて記憶される。そこで、本実施形態に係るＵＩ制御部２１５は、表示部２２に表示された上位分類Ｃ１の中から一の選択を受け付けるとともに、該選択された上位分類Ｃ１に対応付いた補足説明Ｄ１を、表示部２２に表示させることができる。ＵＩ制御部２１５はまた、表示部２２に表示された下位分類Ｃ３の中から一の選択を受け付けるとともに、該選択された下位分類Ｃ３が属する上位分類Ｃ１に対応付いた補足説明Ｄ１を、表示部２２に表示させることができる。

つまり、本実施形態に係るＵＩ制御部２１５は、所定の上位分類Ｃ１が選択された場合は、該上位分類Ｃ１に対応した補足説明Ｄ１を表示部２２に表示させるとともに、その上位分類Ｃ１に属する下位分類Ｃ３が選択された場合にも、同じ補足説明Ｄ１を表示部２２に表示させることができる。ここで、下位分類Ｃ３にも補足説明Ｄ３が記憶されていた場合、図１３Ｂに示すように、ＵＩ制御部２１５は、上位分類Ｃ１に係る補足説明Ｄ１と、下位分類Ｃ３に係る補足説明Ｄ３と、を双方とも表示させることができる。

中位分類Ｃ２が設定されている場合も同様である。図１３Ｂの下段に示したアウトプットＤ４のように、ＵＩ制御部２１５は、補足説明として、上位分類Ｃ１に係る補足説明Ｄ１と、中位分類Ｃ２に係る補足説明Ｄ２と、を結合したデキストデータを表示部２２に表示させることができる。

また、ＵＩ制御部２１５は、物質推定部２１４によって推定された下位分類Ｃ３を、該下位分類Ｃ３が第１の物質ライブラリＬｉ１、第２の物質ライブラリＬｉ２およびユーザ定義物質ライブラリＬｉｕのいずれに属するかを示す識別情報Ｄ５とともに表示部２２に表示させることができる。この識別情報Ｄ５は、図１３Ｂに例示するように、分析結果、補足説明等の情報と１セットで表示部２２に表示させてもよい。

－ライブラリ生成部２１６－
ライブラリ生成部２１６は、ユーザの操作入力に基づいて、ユーザ定義物質ライブラリを生成する。ライブラリ生成部２１６は、上位分類Ｃ１、中位分類Ｃ２および下位分類Ｃ３の各名称および階層情報の設定と、上位分類Ｃ１に関連付いた補足説明Ｄ１、中位分類Ｃ２に関連付いた補足説明Ｄ２、および下位分類Ｃ３に関連付いた補足説明Ｄ３の設定と、を行うことができる。ライブラリ生成部２１６によって生成されたユーザ定義物質ライブラリＬｉｕは、２次記憶装置２１ｃに記憶され、物質推定部２１４等によって必要に応じて読み出されて使用される。ここで、上位分類Ｃ１、中位分類Ｃ２および下位分類Ｃ３は、ユーザが独自に定めた定義を登録したり、その一部を既存の規格から引用したりすることができる。分類同士の階層構造、および、各分類に関連付いた補足説明はユーザが任意で追加および編集することができる。また、特徴抽出部２１３が抽出した特徴Ｃｈ、例えば物質の組成を示す情報を、そのまま上位分類Ｃ１、中位分類Ｃ２および下位分類Ｃ３のいずれかに登録したり、初期値として自動的に設定したりすることができる。また、機械学習による物質の推定をする場合には、ユーザが登録した特徴Ｃｈを用いて訓練を実施することもできる。これにより、既存の規格に存在しないユーザ独自の物質についても適切な推定を行うことができるようになる。

＜制御フローの具体例＞
図１４は、分析観察装置Ａの基本動作を例示するフローチャートである。また、図１５は、制御部２１によるサンプルＳＰの分析手順を例示するフローチャートである。

まず、図１４のステップＳ１では、第２モードにおいて、観察光学系９による分析対象の探索が実行される。このステップＳ１では、ユーザによる操作入力に基づいて、制御部２１が、第２カメラ９３の露光時間、光ファイバーケーブルＣ３によって導光される照明光など、第２カメラ９３によって生成される画像データの明るさ等の条件を調整しながら、サンプルＳＰの各部のうち、分析光学系７によって分析されるべき部分（分析対象）を探索する。このとき、制御部２１は、必要に応じて、第２カメラ９３によって生成される画像データを保存する。

続くステップＳ２では、制御部２１は、ユーザによる操作入力に基づいて、第２モードから第１モードへの切替指示を受け付ける。そして、モード切替部２１１がスライド機構６５を作動させて観察光学系９と分析光学系７とを一体的にスライド移動させることで、第２モードから第１モードへの切替が実行される。

続くステップＳ３では、記憶部としての１次記憶装置２１ｂが、物質ライブラリＬｉを２次記憶装置２１ｃ等から読み出す。このステップＳ３は、本実施形態における「読出ステップ」の例示である。また、読出ステップとしてのステップＳ３は、処理ステップＳ４の最中に実行してもよい。読出ステップＳ３は、後述のステップＳ４１～Ｓ４６のうち、少なくともステップＳ４３よりも早いタイミングで行えばよい。

続くステップＳ４では、モード切替が完了した後に、スペクトル取得部２１２、特徴抽出部２１３および物質推定部２１４によるサンプルＳＰの成分分析が行われる。また、このステップＳ４では、ＵＩ制御部２１５による表示部２２の制御も実行される。ステップＳ４は、本実施形態における「処理ステップ」の例示である。具体的に、処理ステップとしてのステップＳ４で行われる処理は、図１５のステップＳ４１～ステップＳ４６によって構成されている。

まず、ステップＳ４１において、スペクトル取得部２１２は、出射部７１からレーザ光を出射させ、その出射に起因したプラズマ光を第１および第２検出器７７Ａ、７７Ｂに受光させる。第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂは、該プラズマ光の波長毎の強度分布である強度分布スペクトルを生成する。第１および第２検出器７７Ａ，７７Ｂが生成した強度分布スペクトルは、スペクトル取得部２１２が取得する。ステップＳ４１は、本実施形態における「取得工程」の例示である。

続くステップＳ４２において、特徴抽出部２１３は、スペクトル取得部２１２によって取得された強度分布スペクトルに基づいて、サンプルＳＰに含有される物質の特徴Ｃｈを抽出する。この例では、特徴抽出部２１３は、物質の特徴Ｃｈとして、サンプルＳＰの構成元素と、その構成元素の含有率と、を抽出する。この抽出は、種々の物理モデルに基づいて行ってもよいし、検量線グラフを通じて行ってもよいし、重回帰分析等、統計的な手法を用いて行ってもよい。ステップＳ４２は、本実施形態における「抽出工程」の例示である。

続くステップＳ４３において、物質推定部２１４は、特徴抽出部２１３によって抽出された物質の特徴Ｃｈに基づいて、サンプルＳＰに含まれる物質の種類（特に、レーザ光が照射された物質の種類）を推定する。この推定は、物質推定部２１４が物質の特徴Ｃｈと物質ライブラリＬｉとを照合することで行うことができる。その際、物質ライブラリＬｉにおいて下位分類Ｃ３と区分された物質の種類と、特徴抽出部２１３によって抽出された構成元素の含有率と、の確度（類似度）に基づいて、確度が高い順に、下位分類Ｃ３のうちの２つ以上が推定される。ステップＳ４３は、本実施形態における「推定特定工程」の例示である。

続くステップＳ４４において、物質推定部２１４は、ステップＳ４３で特定された下位分類Ｃ３の各々について、対応する中位分類Ｃ２と上位分類Ｃ１を探索する。物質推定部２１４は、探索対象とされた各下位分類Ｃ３と、探索された中位分類Ｃ２および上位分類Ｃ１を１セットにまとめることで、物質ライブラリＬｉに記憶された階層構造のうち、表示部２２に表示させるべきデータを設定する。

続くステップＳ４５において、ＵＩ制御部２１５は、ステップＳ４４で１セットにまとめられた下位分類Ｃ３、中位分類Ｃ２および上位分類Ｃ１の各々について、各分類に関連付いた補足説明Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を読み出す。ＵＩ制御部２１５は、読み出した補足説明Ｄ１～Ｄ３を結合することで、表示部２２に表示されるべきテキストデータを作成する。なお、下位分類Ｃ３に関連付いた補足説明Ｄ３がブランクだった場合（補足説明Ｄ３が未設定だった場合）、ＵＩ制御部２１５は、中位分類Ｃ２に関連付いた補足説明Ｄ２と、上位分類Ｃ１に関連付いた補足説明Ｄ１と、のみを結合することでテキストデータを作成することになる。また仮に、中位分類Ｃ２に関連付いた補足説明Ｄ２もブランクだった場合、ＵＩ制御部２１５は、上位分類Ｃ１に関連付いた補足説明Ｄ１のみを用いてテキストデータを生成することになる。

続くステップＳ４６において、ＵＩ制御部２１５が、表示部２２に各種データを表示する。ステップＳ４６は、本実施形態における「表示工程」の例示である。このステップＳ４６では、ステップＳ４４で設定された階層構造に加え、ユーザの操作入力を受け付けるアイコン等、各種ユーザインターフェースが表示部２２に表示される。以下、表示部２２に表示されるユーザインターフェースについて、図１６Ａ～図１６Ｈを参照して説明する。

－ユーザインターフェースの具体例－
図１６Ａ～図１６Ｈは、表示部２２の表示画面を例示する図である。ステップＳ４５からステップＳ４６への直後のタイミングにおいて、ＵＩ制御部２１５は、図１６Ａに示すように、特徴抽出部２１３によって抽出された特徴Ｃｈを示す第１情報Ｖｄ１と、物質推定部２１４によって推定された物質の種類を示す第２情報Ｖｄ２と、推定された物質の階層構造を示す第３情報Ｖｄ３と、を表示部２２に表示させる。

図１６Ａに示す例では、第１情報Ｖｄ１として、サンプルＳＰに含まれる鉄とクロムとニッケルとが含有されていることと、鉄の含有率が７４％であり、クロムの含有率が１７％であり、ニッケルの含有率が９％であることを示す数値データと、が表示される。ここで、第１情報Ｖｄ１の下方には、マウス３１によるクリック操作等を受け付ける第１アイコンＩｃ１が表示されている。詳細は省略するが、「検出設定…」と表記された第１アイコンＩｃ１がクリック操作されることで、特徴抽出部２１３が行う処理に係る設定を変更することができる。

また、第１アイコンＩｃ１のさらに下方には、マウス３１によるクリック操作等を受け付ける第２アイコンＩｃ２が表示されている。「スペクトル」と表記された第２アイコンＩｃ２を操作することで、図１６Ｂに例示するように、スペクトル取得部２１２が取得した強度分布スペクトルと、その強度分布スペクトルから抽出された特徴Ｃｈと、を示す第４情報Ｖｄ４を表示部２２に表示させることができる。図例では、鉄に対応した波長λ１と、クロムに対応した波長λ２と、ニッケルに対応した波長λ３と、の各々において、強度分布スペクトルがピークをなしていることが見て取れる。

図１６Ａに戻ると、第１情報Ｖｄ１の左方には、第２情報Ｖｄ２として、物質の上位分類Ｃ１が「ステンレス鋼」であることが表示されている。また、第２情報Ｖｄ２の下方には、第３情報Ｖｄ３として、上位分類Ｃ１に属する中位分類Ｃ２が、「オーステナイト系」、「析出硬化系」および「オーステナイト系」の順番で表示されている。この順番は、各中位分類Ｃ２に対応する下位分類Ｃ３の確度の順番に等しい。この例では、中位分類Ｃ２としてのオーステナイト系に、析出硬化系に属する下位分類Ｃ３よりも確度が高い下位分類Ｃ３と、析出硬化系に属する下位分類Ｃ３よりも確度が低い下位分類Ｃ３と、が両方とも含まれていることを示唆している。図例では、相対的に確度が高い下位分類Ｃ３にはＳＵＳ３０２等が含まれ、確度が中程度の下位分類Ｃ３にはＳＵＳ６３１等が含まれ、相対的に確度が低い下位分類Ｃ３にはＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３０５等が含まれることになる（図示省略）。

ここで、下位分類Ｃ３の詳細を知るためには、まず、「オーステナイト系」等の中位分類Ｃ２の左方に表示された第５アイコンＩｃ５をクリックすればよい。この第５アイコンＩｃ５は、中位分類Ｃ２に属し、かつ、下位分類Ｃ３が属する“第２の中位分類”の表示および非表示を切り替えるためのアイコンであり、ＵＩ制御部２１５によって表示部２２、特に第３情報Ｖｄ３の表示欄に表示される。第５アイコンＩｃ５は、本実施形態における「第２のアイコン」の例示である。

第２の中位分類は、中位分類Ｃ２を細分化してなる分類である。この第２の中位分類をさらに細分化することで、この例における下位分類Ｃ３を得ることができる。なお、第２の中位分類は必須ではない。また、第２の中位分類に属する第３の中位分類を設定してもよいし、その第３の中位分類に属するさらなる中位分類を設定してもよい。そうして設定される中位分類の最下層に下位分類Ｃ３を対応づければよい。なお、中位分類、第２の中位分類、第３の中位分類、さらなる中位分類は、一部の下位分類Ｃ３に対してのみ設定されてもよく、下位分類Ｃ３に応じて、当該下位分類Ｃ３が属する中位分類の有無や細分化される中位分類の数は異なっていてもよい。すなわち、ＳＵＳ３００、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０３Ｓｅが下位分類Ｃ３として設定されていた場合、ＳＵＳ３００、ＳＵＳ３０１という下位分類Ｃ３に対しては、「オーステナイト系」という中位分類Ｃ２が設定され、ＳＵＳ３０３Ｓｅに対しては、「オーステナイト系」という中位分類Ｃ２に加えて、「ＳＵＳ３０３番台」という第２の中位分類が設定されてもよい。このように下位分類Ｃ３の性質等に応じて、当該下位分類Ｃ３が属する中位分類の有無や細分化される中位分類の数を異ならせることで、ユーザに対して、分析対象物としてのサンプルＳＰが属する分類の系統や総称をより適切に報知することができる。

ここで、図１６Ａにおいて一番上に配置された「オーステナイト系」の左方に位置する第５アイコンＩｃ５を操作すると、図１６Ｃに例示するように、その「オーステナイト系」に属する第２の中位分類を表示部２２、特に第３情報Ｖｄ３の表示欄に表示させることができる。この例では、第２の中位分類として、「ＳＵＳ３００番台」と表示されている。また、上位分類Ｃ１から中位分類Ｃ２、ひいては第２の中位分類を展開すると、図１６Ｃに例示するように、第２情報Ｖｄ２の表示も変化する。図例では、上位分類Ｃ１としての「ステンレス鋼」に中位分類Ｃ２としての「オーステナイト系」が属することと、中位分類Ｃ２としての「オーステナイト系」に第２の中位分類としての「ＳＵＳ３００番台」が属すること、が第２情報Ｖｄとして表示部２２に表示されている。なお、上述の識別情報は、図１６Ｃに示すように、上位分類Ｃ１よりもさらに上位の分類として、各種表示欄に表示してもよい。図例では、「使用ライブラリ」として、第２情報Ｖｄ２の上方に識別情報が図示されているが、第３情報Ｖｄ３の表示欄に識別情報を組み込んでもよい。識別情報は、上位分類Ｃ１よりもさらに上位の最上位分類として用いることができる。

そして、「ＳＵＳ３００番台」と表示された第２の中位分類の左方には、さらに第６アイコンＩｃ６が表示される。この第６アイコンＩｃ６は、第２の中位分類に属する下位分類Ｃ３の表示および非表示を切り替えるためのアイコンであり、ＵＩ制御部２１５によって表示部２２に表示される。

前記第６アイコンＩｃ６を操作すると、図１６Ｄに例示するように、「ＳＵＳ３００番台」に属する下位分類Ｃ３を、表示部２２、特に第３情報Ｖｄ３の表示欄に表示させることができる。具体的に、本実施形態に係るＵＩ制御部２１５は、図１６Ｄに例示するように、第６アイコンＩｃ６が操作されることで表示される下位分類Ｃ３に加え、その下位分類Ｃ３が属する上位分類Ｃ１、中位分類Ｃ２および第２の中位分類を、表示部２２、特に第３情報Ｖｄ３の表示欄に表示させることができる。また、同図に例示するように、下位分類Ｃ３が属する上位分類Ｃ１等の詳細は、第２情報Ｖｄ２の表示内容にも反映される。図例では、下位分類Ｃ３として、相対的に確度が高い「ＳＵＳ３０２」と、相対的に確度が低い「ＳＵＳ３０３Ｓｅ」と、が表示されている。

また、第３情報Ｖｄ３の下方には、マウス３１によるクリック操作等を受け付ける第３アイコンＩｃ３が表示されている。「説明文表示」と表記された第３アイコンＩｃ３を操作することで、前述のステップＳ４５で作成されたテキストデータを表示部２２に表示させることができる。

ここで、図１６Ｅは、図１６Ｃに例示した状態（下位分類Ｃ３を非表示とした状態）から第３アイコンＩｃ３を操作した場合の表示画面を例示している。図１６Ｆは、図１６Ｄに例示した状態（下位分類Ｃ３を表示した状態）から第３アイコンＩｃ３を操作した場合の表示画面を例示している。各表示画面には、各分類の補足説明Ｄ１～Ｄ３を結合してなるテキストデータを示す第５情報Ｖｄ５が示されている。

ここで、例えば図１３Ｂを用いて説明したように、下位分類Ｃ３に対応する補足説明Ｄ３がブランクだった場合、図１６Ｅおよび図１６Ｆに例示するように、下位分類Ｃ３を非表示とした状態から第３アイコンＩｃ３の操作を受け付けた場合の表示画面と、下位分類Ｃ３を表示した状態から第３アイコンＩｃ３の操作を受け付けた場合の表示画面と、は第２情報Ｖｄを除き同一になる。この場合、表示部２２には、上位分類Ｃ１に関連した補足説明Ｄ１と、中位分類Ｃ２に関連した補足説明Ｄ２と、第２の中位分類に関連した関連した補足説明と、を結合してなるテキストデータが第５情報Ｖｄ５として表示されることになる。一方、下位分類Ｃ３に関連した補足説明Ｄ３が設定されていた場合、下位分類Ｃ３を表示した状態から第５情報Ｖｄ５を表示させた場合の表示画面には、下位分類Ｃ３に関連した補足説明も表示されることになる。

また、第３アイコンＩｃ３の右方には、マウス３１によるクリック操作等を受け付ける第４アイコンＩｃ４が表示されている。第４アイコンＩｃ４の操作を受け付けると、ＵＩ制御部２１５は、図１６Ａまたは図１６Ｂ～図１６Ｆに例示した表示画面から図１６Ｇに例示した表示画面へと表示部２２の表示内容を切り替える。

具体的に、ＵＩ制御部２１５は、第４アイコンＩｃ４の操作を受け付けると、上位分類Ｃ１～下位分類Ｃ３の分類規格を選択するためのインターフェースを示す第６情報Ｖｄ６を表示部２２に表示させる。この第６情報Ｖｄ６には、第１または第２の規格を例示する「ＪＩＳ」、「ＩＳＯ」、「ＥＮ」、「ＡＮＳＩ」および「ユーザ定義」を選択するための複数の第７アイコンＩｃ７が表示されている。

例えば、「ＪＩＳ」という表記の左方に配置された第７アイコンＩｃ７をクリック操作すると、第１の規格として「ＪＩＳ」が選択され、「ＪＩＳ」にしたがって生成された第１の物質ライブラリＬｉ１を用いた処理が行われることになる。この場合、図１６Ａ等に示したように、第４アイコンＩｃ４に、「ＪＩＳ」が選択されていることを示す識別情報を重畳表示することができる。

また、「ユーザ定義」という表記の左方に配置された第７アイコンＩｃ７がクリック操作された場合、ユーザが独自に定義した規格が選択され、ユーザ自身が設定したユーザ定義ライブラリを用いた処理が行われることになる。ユーザ定義ライブラリの設定は、例えば、「編集」と表記された第８アイコンＩｃ８が操作されることで行うことができる（詳細は省略）。また、第７アイコンＩｃ７の操作状況、およびユーザ定義ライブラリの設定は、「保存」と表記された第９アイコンＩｃ９を操作することで保存される。「戻る」と表記された第１０アイコンＩｃ１０がクリック操作されると、ＵＩ制御部２１５は、図１６Ｇに例示した表示画面から図１６Ａまたは図１６Ｂ～図１６Ｆに例示した表示画面へと表示部２２の表示内容を切り替える。

なお、第６情報Ｖｄ６において、複数の第７アイコンＩｃ７の２つ以上を操作することで、２つ以上の規格を選択することもできる。例えば、第１の規格としての「ＪＩＳ」に加え、第２の規格として「ＩＳＯ」も選択された場合、「ＪＩＳ」にしたがって生成された第１の物質ライブラリＬｉ１と、「ＩＳＯ」にしたがって生成された第２の物質ライブラリＬｉ２を両方とも用いた処理が行われることになる。この場合、図１６Ｈに例示するように、第４アイコンＩｃ４には、「ＪＩＳ」と「ＩＳＯ」が双方とも選択されていることを示す「ＪＩＳ＋ＩＳＯ」なる識別情報Ｄ５を重畳表示することができる。また、この場合、第３情報Ｖｄ３には、「ＪＩＳ」に基づいた上位分類Ｃ１である「ステンレス鋼」に加え、「ＩＳＯ」に基づいた上位分類Ｃ１である「ＩＳＯ／ＴＳ １５５１０」なる分類も同時に表示されることになる。これらの上位分類Ｃ１の順番は、確度の高い順とすればよい。また、ユーザ定義ライブラリが選択されている場合、ＵＩ制御部２１５は、「ユーザ定義」等、ユーザが独自に定義した規格が選択されていることを示す情報を、識別情報Ｄ５として第４アイコンＩｃ４に重畳表示させることができる。なお、第７アイコンＩｃ７の選択が切り替えられたことに応じて、物質推定部２１４は、選択された規格に属する下位分類Ｃ３の中から、物質の特徴Ｃｈに対応した下位分類Ｃ３を再推定し、第３情報Ｖｄ３に表示する情報を、当該再推定した内容で更新してもよい。

＜物質の直感的な把握について＞
以上説明したように、本実施形態によれば、図１３ＢのアウトプットＤ４および図１６Ｄの第３情報Ｖｄ３等に例示したように、下位分類Ｃ３を上位分類Ｃ１とまとめて表示部２２に表示させることで、物質の具体的な種類を下位分類Ｃ３によって把握させることができるばかりでなく、その物質の概略的な種類、性質、特徴等を、上位分類Ｃ１を通じて把握させることができるようになる。これにより、サンプルＳＰがどのような物質なのかをユーザに直感的に把握させることができるようになる。

また、図１６Ｄに例示したように、下位分類Ｃ３の表示および非表示を切り替えるための第６アイコンＩｃ６を用いることで、より直感的に操作可能なインターフェースを提供することができる。また、「ＳＵＳ３０２」と「ＳＵＳ３０３Ｓｅ」に例示したように、確度順に下位分類Ｃ３を並べることで、物質の種類が如何なる下位分類Ｃ３に属するかをユーザに直感的に把握させることができるようになる。

また、図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１６Ａ等に例示したように、上位分類Ｃ１および下位分類Ｃ３に加えて中位分類Ｃ２を用意することで、より細かく物質を分類することができるようになる。また、そうした細かな分類を望まないユーザについては、第５アイコンＩｃ５の操作を通じて中位分類Ｃ２を非表示とさせることで、より直感的に操作可能なインターフェースを提供するとともに、ユーザビリティを向上させることができる。

また、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１６Ｇおよび図１６Ｈに例示したように、複数の物質ライブラリＬｉ１，Ｌｉ２を用意することで、より柔軟な分類体系を提供し、ひいては業界または文化圏の違いにより、慣習として使用される規格が異なる場合においても、ユーザに適したライブラリを使用することができ、多岐にわたるニーズに応えることが可能になる。また、第４アイコンＩｃ４の重畳表示等、表示部２２に識別情報Ｄ５を表示させることで、いずれの物質ライブラリＬｉに基づいた分類体系なのかをユーザに容易に把握させることができる。これにより、ユーザの直感的な理解の助けとすることが可能になる。

また、所定の物質ライブラリＬｉ１，Ｌｉ２に加えてユーザ定義物質ライブラリを用意することで、より柔軟な分類体系を提供し、ひいては多岐にわたるニーズに応えることが可能になる。

また、図１３Ｂ、図１６Ｅおよび図１６Ｆに例示したように、選択された上位分類Ｃ１、または、選択された下位分類Ｃ３が属する上位分類Ｃ１に対応付いた補足説明Ｄ１を表示部２２に表示させることで、物質の概略的な種類、性質、特徴等、その上位分類Ｃ１に関連した情報をユーザに把握させることができる。これにより、サンプルＳＰがどのような物質なのかをユーザに把握させる上で有利になる。

Ａ 分析観察装置（分析装置）
ＳＰ サンプル（分析対象物）
１ 光学系アセンブリ
６ ヘッド部
６２ 分析ユニット
７１ 出射部
７７Ａ 第１検出部（検出部）
７７Ｂ 第２検出部（検出部）
２ コントローラ本体
２１ 制御部
２１ａ 処理部
２１２ スペクトル取得部
２１３ 特徴抽出部
２１４ 物質推定部
２１５ ＵＩ制御部（ユーザインターフェース制御部）
２１ｂ １次記憶装置（記憶部）
２２ 表示部
Ｃ１ 上位分類
Ｃ２ 中位分類
Ｃ３ 下位分類
Ｄ１ 補足説明（上位分類に関連付いた補足説明）
Ｄ５ 識別情報
Ｉｃ５ 第５アイコン（第２のアイコン）
Ｉｃ６ 第６アイコン（アイコン）
Ｌｉ 物質ライブラリ
Ｌｉ１ 第１の物質ライブラリ
Ｌｉ２ 第２の物質ライブラリ
Ｓ３ 読出ステップ
Ｓ４ 処理ステップ
Ｓ４１ 取得工程
Ｓ４２ 抽出工程
Ｓ４３ 推定工程
Ｓ４６ 表示工程
１０００ 記憶媒体

Claims (14)

1. 分析対象物に対して１次電磁波または１次線を出射することにより強度分布スペクトルを生成し、該強度分布スペクトルに基づいて前記分析対象物の成分分析を行う分析装置であって、
   物質の種類を、該物質を構成する特徴に対応付けてなる物質ライブラリを読み出す記憶部と、
   前記物質ライブラリに基づいて処理を実行する処理部と、を備え、
   前記物質ライブラリは、
   前記物質の総称を表す上位分類と、
   前記上位分類に属する複数の物質の種類を表す下位分類と、の階層情報が記憶されることで構成され、
   前記処理部は、
   前記強度分布スペクトルを取得するスペクトル取得部と、
   前記スペクトル取得部によって取得された前記強度分布スペクトルに基づいて、前記分析対象物に構成成分として含まれる特徴を抽出する特徴抽出部と、
   前記特徴抽出部によって抽出された前記特徴と、前記記憶部が読み出した前記物質ライブラリと、に基づいて、前記物質の種類を前記下位分類の中から推定する物質推定部と、
   前記物質推定部により推定された前記下位分類と、該下位分類が属する前記上位分類と、を階層化して表示部に表示させるユーザインターフェース制御部と、を有し、
   前記物質ライブラリは、前記物質の種類と、１つ又は複数の前記特徴と、を対応付け、
   前記特徴抽出部は、前記物質の特徴として、該物質に含まれる元素の種類と、該元素の含有率と、を抽出する
   ことを特徴とする分析装置。
2. 分析対象物に対して１次電磁波または１次線を出射することにより強度分布スペクトルを生成し、該強度分布スペクトルに基づいて前記分析対象物の成分分析を行う分析装置であって、
   物質の種類を、該物質を構成する特徴に対応付けてなる物質ライブラリを読み出す記憶部と、
   前記物質ライブラリに基づいて処理を実行する処理部と、を備え、
   前記物質ライブラリは、
   前記物質の総称を表す上位分類と、
   前記上位分類に属する複数の物質の種類を表す下位分類と、の階層情報が記憶されることで構成され、
   前記処理部は、
   前記強度分布スペクトルを取得するスペクトル取得部と、
   前記スペクトル取得部によって取得された前記強度分布スペクトルに基づいて、前記分析対象物に構成成分として含まれる特徴を抽出する特徴抽出部と、
   前記特徴抽出部によって抽出された前記特徴と、前記記憶部が読み出した前記物質ライブラリと、に基づいて、前記物質の種類を前記下位分類の中から推定する物質推定部と、
   前記物質推定部により推定された前記下位分類と、該下位分類が属する前記上位分類と、を階層化して表示部に表示させるユーザインターフェース制御部と、を有し、
   前記物質ライブラリは、前記物質の種類と、１つ又は複数の前記特徴と、を対応付け、
   前記特徴抽出部は、前記物質の特徴として、該物質に含まれる分子構造を抽出する
   ことを特徴とする分析装置。
3. 請求項１又は２に記載された分析装置において、
   前記物質推定部は、前記分析対象物に含まれ得る物質のうち相対的に確度が高い物質を前記下位分類から複数にわたり推定し、
   前記ユーザインターフェース制御部は、
   前記確度が高い順に並べられた、前記複数の物質の各々に対応する前記下位分類と、
   前記下位分類の表示および非表示を切り替えるアイコンと、
   前記下位分類が属する前記上位分類と、を前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする分析装置。
4. 請求項３に記載された分析装置において、
   前記物質ライブラリは、前記上位分類に属する複数の系統を表しかつ前記下位分類の少なくとも一部が属する中位分類の階層情報が、前記上位分類および前記下位分類の階層情報とともに記憶されることで構成され、
   前記ユーザインターフェース制御部は、
   前記下位分類が属する前記中位分類と、
   前記中位分類の表示および非表示を切り替える第２のアイコンと、を前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする分析装置。
5. 請求項３又は４に記載された分析装置において、
   前記記憶部は、前記物質ライブラリとして、
   第１の規格にしたがって生成された第１の物質ライブラリと、
   第２の規格にしたがって生成された第２の物質ライブラリと、を読み出し、
   前記物質推定部は、前記分析対象物に含まれ得る物質のうち相対的に確度が高い物質を、前記第１の物質ライブラリに属する前記下位分類、および、前記第２の物質ライブラリに属する前記下位分類から複数にわたり推定し、
   前記ユーザインターフェース制御部は、前記物質推定部によって推定された前記下位分類を、該下位分類が前記第１の物質ライブラリおよび前記第２の物質ライブラリのいずれに属するかを示す識別情報とともに前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする分析装置。
6. 請求項１又は２に記載された分析装置において、
   前記記憶部は、前記物質ライブラリとして、
   第１の規格にしたがって生成された第１の物質ライブラリと、
   ユーザの操作入力に基づいて作成されたユーザ定義物質ライブラリと、を読み出し、
   前記物質推定部は、前記分析対象物に含まれ得る物質のうち相対的に確度が高い物質を、前記第１の物質ライブラリに属する前記下位分類、および、前記ユーザ定義物質ライブラリに属する前記下位分類から複数にわたり推定し、
   前記ユーザインターフェース制御部は、前記物質推定部によって推定された前記下位分類を、該下位分類が前記第１の物質ライブラリおよび前記ユーザ定義物質ライブラリのいずれに属するかを示す識別情報とともに前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする分析装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載された分析装置において、
   前記物質ライブラリは、前記上位分類と、該上位分類によって表される前記物質の総称に関する補足説明とが対応付けて記憶されることで構成され、
   前記ユーザインターフェース制御部は、前記表示部に表示された前記上位分類の中から一の選択を受け付けるとともに、該選択された上位分類に対応付いた前記補足説明を、前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする分析装置。
8. 請求項７に記載された分析装置において、
   前記ユーザインターフェース制御部は、前記表示部に表示された前記下位分類の中から一の選択を受け付けるとともに、該選択された下位分類が属する上位分類に対応付いた前記補足説明を、前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする分析装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載された分析装置において、
   前記分析対象物に対して１次電磁波または１次線を出射する出射部と、
   前記１次電磁波または前記１次線が前記分析対象物に照射されることによって該分析対象物において生じた２次電磁波を受光し、該２次電磁波の波長ごとの強度分布である強度分布スペクトルを生成する検出器と、を備え、
   前記スペクトル取得部は、前記検出器によって生成された強度分布スペクトルを取得することを特徴とする分析装置。
10. 情報を記憶する記憶部と、処理部と、を備えた分析装置を用いることで、分析対象物に対して１次電磁波または１次線を出射することにより強度分布スペクトルを生成し、該強度分布スペクトルに基づいて前記分析対象物の成分分析を行う分析方法であって、
    前記記憶部が、物質の種類を、該物質を構成する特徴に対応付けてなる物質ライブラリを読み出す読出ステップと、
    前記処理部が、前記物質ライブラリに基づいて処理を実行する処理ステップと、を備え、
    前記物質ライブラリは、
    前記物質の総称を表す上位分類と、
    前記上位分類に属する複数の物質の種類を表す下位分類と、の階層情報が記憶されることで構成され、
    前記処理ステップは、
    前記強度分布スペクトルを取得する取得工程と、
    前記取得工程によって取得された前記強度分布スペクトルに基づいて、前記分析対象物の成分として該分析対象物に含まれる特徴を抽出する抽出工程と、
    前記抽出工程によって抽出された前記特徴と、前記読出ステップで読み出された前記物質ライブラリと、に基づいて、前記物質の種類を前記下位分類の中から推定する推定工程と、
    前記推定工程により推定された前記下位分類と、該下位分類が属する前記上位分類と、を階層化して表示部に表示させる表示工程と、を有し、
    前記物質ライブラリは、前記物質の種類と、１つ又は複数の前記特徴と、を対応付け、
    前記抽出工程は、前記物質の特徴として、該物質に含まれる元素の種類と、該元素の含有率と、を抽出する
    ことを特徴とする分析方法。
11. 情報を記憶する記憶部と、処理部と、を備えた分析装置を用いることで、分析対象物に対して１次電磁波または１次線を出射することにより強度分布スペクトルを生成し、該強度分布スペクトルに基づいて前記分析対象物の成分分析を行う分析方法であって、
    前記記憶部が、物質の種類を、該物質を構成する特徴に対応付けてなる物質ライブラリを読み出す読出ステップと、
    前記処理部が、前記物質ライブラリに基づいて処理を実行する処理ステップと、を備え、
    前記物質ライブラリは、
    前記物質の総称を表す上位分類と、
    前記上位分類に属する複数の物質の種類を表す下位分類と、の階層情報が記憶されることで構成され、
    前記処理ステップは、
    前記強度分布スペクトルを取得する取得工程と、
    前記取得工程によって取得された前記強度分布スペクトルに基づいて、前記分析対象物の成分として該分析対象物に含まれる特徴を抽出する抽出工程と、
    前記抽出工程によって抽出された前記特徴と、前記読出ステップで読み出された前記物質ライブラリと、に基づいて、前記物質の種類を前記下位分類の中から推定する推定工程と、
    前記推定工程により推定された前記下位分類と、該下位分類が属する前記上位分類と、を階層化して表示部に表示させる表示工程と、を有し、
    前記物質ライブラリは、前記物質の種類と、１つ又は複数の前記特徴と、を対応付け、
    前記抽出工程は、前記物質の特徴として、該物質に含まれる分子構造を抽出する
    ことを特徴とする分析方法。
12. 情報を記憶する記憶部と、処理部と、を備えた分析装置に実行させることで、分析対象物に対して１次電磁波または１次線を出射することにより強度分布スペクトルを生成し、該強度分布スペクトルに基づいて前記分析対象物の成分分析を行う分析プログラムであって、
    前記記憶部が、物質の種類を、該物質を構成する特徴に対応付けてなる物質ライブラリを読み出す読出ステップと、
    前記処理部が、前記物質ライブラリに基づいて処理を実行する処理ステップと、を前記分析装置に実行させ、
    前記物質ライブラリは、
    前記物質の総称を表す上位分類と、
    前記上位分類に属する複数の物質の種類を表す下位分類と、の階層情報が記憶されることで構成され、
    前記処理ステップは、
    前記強度分布スペクトルを取得する取得工程と、
    前記取得工程によって取得された前記強度分布スペクトルに基づいて、前記分析対象物の成分として該分析対象物に含まれる特徴を抽出する抽出工程と、
    前記抽出工程によって抽出された前記特徴と、前記読出ステップで読み出された前記物質ライブラリと、に基づいて、前記物質の種類を前記下位分類の中から推定する推定工程と、
    前記推定工程により推定された前記下位分類と、該下位分類が属する前記上位分類と、を階層化された状態で表示部に表示させる表示工程と、を前記分析装置に実行させ、
    前記物質ライブラリは、前記物質の種類と、１つ又は複数の前記特徴と、を対応付け、
    前記抽出工程は、前記物質の特徴として、該物質に含まれる元素の種類と、該元素の含有率と、を抽出する
    ことを特徴とする分析プログラム。
13. 情報を記憶する記憶部と、処理部と、を備えた分析装置に実行させることで、分析対象物に対して１次電磁波または１次線を出射することにより強度分布スペクトルを生成し、該強度分布スペクトルに基づいて前記分析対象物の成分分析を行う分析プログラムであって、
    前記記憶部が、物質の種類を、該物質を構成する特徴に対応付けてなる物質ライブラリを読み出す読出ステップと、
    前記処理部が、前記物質ライブラリに基づいて処理を実行する処理ステップと、を前記分析装置に実行させ、
    前記物質ライブラリは、
    前記物質の総称を表す上位分類と、
    前記上位分類に属する複数の物質の種類を表す下位分類と、の階層情報が記憶されることで構成され、
    前記処理ステップは、
    前記強度分布スペクトルを取得する取得工程と、
    前記取得工程によって取得された前記強度分布スペクトルに基づいて、前記分析対象物の成分として該分析対象物に含まれる特徴を抽出する抽出工程と、
    前記抽出工程によって抽出された前記特徴と、前記読出ステップで読み出された前記物質ライブラリと、に基づいて、前記物質の種類を前記下位分類の中から推定する推定工程と、
    前記推定工程により推定された前記下位分類と、該下位分類が属する前記上位分類と、を階層化された状態で表示部に表示させる表示工程と、を前記分析装置に実行させ、
    前記物質ライブラリは、前記物質の種類と、１つ又は複数の前記特徴と、を対応付け、
    前記抽出工程は、前記物質の特徴として、該物質に含まれる分子構造を抽出する
    ことを特徴とする分析プログラム。
14. 請求項１２又は１３に記載された分析プログラムを記憶している
    ことを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。