JPH02248848A - X-ray analysis of two-element compound for microscopic part - Google Patents

X-ray analysis of two-element compound for microscopic part

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JPH02248848A
JPH02248848A JP1071053A JP7105389A JPH02248848A JP H02248848 A JPH02248848 A JP H02248848A JP 1071053 A JP1071053 A JP 1071053A JP 7105389 A JP7105389 A JP 7105389A JP H02248848 A JPH02248848 A JP H02248848A
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純一 工藤
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Abstract

PURPOSE:To learn the number of compounds containing two elements and an element content ratio accurately based on the number and positions of information groups appearing in a correlation chart which is produced by converting the results in the measurement of characteristic X rays of two elements of two-element compounds into a brightness value of respective image information. CONSTITUTION:A microscopic range of a sample is scanned by an electron beam to determine an intensity of energy of characteristic X rays in terms of elements from a matrix detection point and the intensity of energy is stored into a memory corresponding to the detection point according to address. The results in the measurement of the intensity of energy are converted into a brightness value of image information to prepare a histogram of a brightness value for respective elements. When a correlation chart of image brightness values of characteristic X rays of Ca and Mg is generated, for example, on a matrix screen of a CRT, information groups G1, G2 and G3 appear at a location where a ratio is almost equal between image brightness values of two elements. Thus, three types, not two, of compounds of the Ca and Mg are found to exist from three in the number of groups and an element content ratio is learned accurately from position coordinates of the groups.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、微小部X線分析における画期的な二元素化合
物の分析方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an innovative method for analyzing two-element compounds in microscopic X-ray analysis.

〈従来の技術〉 例えば電子顕微鏡と所謂E P MA (Electo
ronProbe X−ray Analyzer)と
を用いた微小部X線分析、より詳しくは、試料における
微小な所定範囲内に対して電子線を走査照射し、それに
伴って該所定範囲内におけるマトリクス状検出点領域か
ら放射される各特性X線を測定し、それら特性X線の測
定結果に基いて該試料の分析を行う微小部X線分析の分
野において、近年、EPMAによる分析結果に対して画
像処理技術を応用する試みが幾つか行われるようになっ
ているが、今のところ、それらによる画像処理機能は、
旧来のEPMA分析で行われていたピーク分離、線分析
1面分析などの結果をただ単に画像化するという範囲に
とどまっている。
<Prior art> For example, electron microscopes and so-called E P MA (Electro
Microscopic X-ray analysis using a ronProbe In the field of micro X-ray analysis, in which each characteristic X-ray emitted from a specimen is measured and the sample is analyzed based on the measurement results of those characteristic X-rays, image processing technology has recently been applied to the analysis results by EPMA. Several attempts have been made to apply this, but so far, the image processing functions provided by them are
It is limited to simply imaging the results of peak separation, line analysis, and one-plane analysis performed in conventional EPMA analysis.

従って、上記従来技術に係る微小部X線分析における画
像処理方法においては、EPMAによる分析結果に対し
てせっかく画像処理技術を応用しておりながら、試料を
構成する元素の種類およびその濃度(含有比率)を分析
する〔元素同定〕、という旧来のEPMA分析の域を脱
し得るものではなかった。
Therefore, in the image processing method for microscopic X-ray analysis according to the above-mentioned conventional technology, although the image processing technology is applied to the analysis results by EPMA, the types of elements constituting the sample and their concentrations (content ratios) are ) [element identification], which was the traditional EPMA analysis.

そこで、本発明者らは、鋭意研究の結果、EPMAによ
る分析結果に対して全く新規な画像処理手段を適用する
ことによって、従来では不可能であった新しい分析分野
、つまり、試料を構成する元素の種類および濃度(含有
比率)の分析〔元素同定〕のみにとどまらず、試料を構
成する化合物の種類や分布状態の分析〔物質同定〕をも
可能ならしめるベースとなる微小部X線分析における画
像処理方法(これは、本発明に対する先行技術である)
を開発するに至り、それについては、平成元年3月13
日付は特許出願により既に提案しているところである。
Therefore, as a result of intensive research, the present inventors applied a completely new image processing method to the analysis results by EPMA, thereby creating a new field of analysis that was previously impossible. Images used in microscopic X-ray analysis are the basis for not only analyzing the types and concentrations (content ratios) of substances (element identification), but also analyzing the types and distribution states of compounds that make up the sample (substance identification). Processing method (which is prior art to the present invention)
As a result, we have developed the
A date has already been proposed through a patent application.

即ち、その先行技術に係る微小部X線分析における画像
処理方法とは、 試料における微小な所定範囲内に対して電子線を走査照
射し、それに伴って該所定範囲内におけるマトリクス状
検出点領域から放射される各特性X線を測定し、それら
特性X線の測定結果に基いて該試料の分析を行う微小部
X線分析において、前記試料の所定範囲内におけるマト
リクス状検出点領域に対応するメモリ領域およびアドレ
スを有するメモリー内に、前記特性X線の各測定結果を
アドレス別に記憶させ、 前記メモリー内に記憶させた特性X線の各測定結果を画
像情報の輝度値に変換した上でその画像輝度値ヒストグ
ラムを作成させ、 前記特性X線の画像輝度値ヒストグラムにおける各ピー
クを、隣合うピーク同士の裾野部分が干渉しないように
多値化し、 前記特性X線の画像輝度値ヒストグラムにおける各ピー
クの多値化部分のみを、前記試料の所定範囲内における
マトリクス状検出点領域に対応する画素数およびアドレ
スを有するマトリクス画面上に、互いに異なる色または
記号により表示させる、 という画像処理手段を採用したものである。
In other words, the image processing method in micro X-ray analysis according to the prior art is as follows: scanning and irradiating an electron beam within a minute predetermined range of a sample, and thereby detecting a matrix of detection points within the predetermined range. A memory corresponding to a matrix-shaped detection point area within a predetermined range of the sample in microscopic X-ray analysis in which each emitted characteristic X-ray is measured and the sample is analyzed based on the measurement results of the characteristic X-rays. Each measurement result of the characteristic X-rays is stored by address in a memory having areas and addresses, and each measurement result of the characteristic X-rays stored in the memory is converted into a brightness value of image information, and then the image is stored. A brightness value histogram is created, each peak in the image brightness value histogram of the characteristic X-rays is multivalued so that the base portions of adjacent peaks do not interfere with each other, and each peak in the image brightness value histogram of the characteristic X-rays is An image processing means that displays only the multivalued part in mutually different colors or symbols on a matrix screen having the number of pixels and addresses corresponding to the matrix-like detection point areas within a predetermined range of the sample. It is.

第5図および第6図は、ドロマイト鉱石を試料として、
上記微小部X線分析における画像処理方法を用いた分析
結果の一具体例を示している。なお、前記試料であるド
ロマイト鉱石は、三種類の化合物、即ち、クカイ石(C
a Mg (C0sL) 。
Figures 5 and 6 show dolomite ore as a sample.
A specific example of the analysis results using the image processing method in the above-mentioned microscopic X-ray analysis is shown. Note that the dolomite ore sample is composed of three types of compounds, namely, kukaite (C
a Mg (C0sL).

ホウカイ石(CaCO3)、石灰石(CaCO。Houkaite (CaCO3), limestone (CaCO.

・M g COs )から構成されているものである。・M g COs ).

先ず、従来方法と同様に、電子顕微鏡およびEPMAを
用いて、試料における微小な所定範囲内に対して電子線
を走査照射し、それに伴って該試料の所定範囲内におけ
るマトリクス状検出点領域の各検出点から夫々放射され
る特性X線(各元素別に特有のX線)のエネルギー強度
を測定する。
First, as in the conventional method, an electron microscope and EPMA are used to scan and irradiate an electron beam within a small predetermined range of the sample, and each of the matrix-shaped detection point areas within the predetermined range of the sample is The energy intensity of characteristic X-rays (X-rays unique to each element) emitted from each detection point is measured.

次に、前記EPMAにより得られた元素別の特性X線の
各エネルギー強度測定結果を、夫々、前記試料の所定範
囲内におけるマトリクス状検出点領域(例えば、256
X256ピクセル)に対応するメモリ領域(65536
メモリー)およびアドレスを有するメモリー内に、アド
レス別に記憶させる。
Next, the energy intensity measurement results of the characteristic X-rays for each element obtained by the EPMA are measured in a matrix detection point area (for example,
Memory area (65536 pixels) corresponding to
(memory) and addresses in a memory that has addresses.

ここで、各メモリー内に記憶させた特性xvAのエネル
ギー強度測定結果を従来と同様の方法に従って解析すれ
ば、該試料に含まれている元素の種類(この例では、C
a、Mg、C,O)および濃度(含有比率)が夫々分析
され、該試料の元素同定を行うことができる。
Here, if the energy intensity measurement results of the characteristic xvA stored in each memory are analyzed according to the same method as before, the types of elements contained in the sample (in this example,
a, Mg, C, O) and concentration (content ratio), respectively, and the elements of the sample can be identified.

更に、前記各メモリー内に記憶されている特性X線のエ
ネルギー強度測定結果を画像情報の輝度値(画像濃度値
)に変換(例えば、0〜255にノルマライズ)した上
で、夫々の元素についてその画像輝度値ヒストグラム(
画像輝度値と、画像輝度値が同じピクセルのカウント数
との関係)を作成させる。第5図はその画像輝度値ヒス
トグラムの一例であって、これは、前記試料(ドロマイ
ト鉱石)を構成している三種類の化合物の全てに含まれ
ている元素として選定されたCaの特性X線の画像輝度
値ヒストグラムHを示しており、それら三種類の化合物
に対応して三つのピークA。
Furthermore, after converting the energy intensity measurement results of the characteristic X-rays stored in each of the memories into image information brightness values (image density values) (for example, normalizing them to 0 to 255), Its image brightness value histogram (
The relationship between the image brightness value and the count number of pixels with the same image brightness value is created. Figure 5 is an example of the image brightness value histogram, which shows the characteristic X-rays of Ca, which was selected as an element contained in all three types of compounds constituting the sample (dolomite ore). The image brightness value histogram H is shown, and there are three peaks A corresponding to those three types of compounds.

B、Cを有していることが判る。It can be seen that it has B and C.

ここで、上記のように得られたCaの特性X線の画像輝
度値ヒストグラムHにおける各ピークA。
Here, each peak A in the image brightness value histogram H of characteristic X-rays of Ca obtained as described above.

B、Cの全ての領域におけるデータ(65536個の画
像輝度値データ)を、前記試料の所定範囲内におけるマ
トリクス状検出点領域に対応する画素数(256x25
6ビクセル)およびアドレスを有する一つのマトリクス
画面上にそのまま単純に輝度表示させたとすると、その
画面上においては、全ビクセルの画像輝度が連続平面的
(アナログ的)に変化しているに過ぎないため、前記各
ピークA、B、Cの境界は全(把握することができない
The data in all areas B and C (65536 image brightness value data) are divided into the number of pixels (256 x 25
If we simply display the brightness as it is on one matrix screen with 6 pixels) and addresses, the image brightness of all the pixels on that screen will only change in a continuous two-dimensional (analog) manner. , the boundaries of each of the peaks A, B, and C cannot be determined.

そこで、前記Caの特性X線の画像輝度値ヒストグラム
Hにおける各ピークA、B、Cを、前記第5図に示して
いるように、互いに隣合うピーク同士(AとB、BとC
)の裾野部分が干渉しないように多値化(a、b、c部
分に分割)し、しかも、それら各ピークA、B、Cの多
値化部分(a。
Therefore, as shown in FIG. 5, the peaks A, B, and C in the image brightness value histogram H of the Ca characteristic
) is multivalued (divided into a, b, and c parts) so that the base parts of peaks A, B, and C do not interfere with each other, and the multivalued parts of each peak A, B, and C (a.

b、  c)のみを、第6図に示しているように、前記
試料の所定範囲内におけるマトリクス状検出点領域に対
応する画素数(256x256ピクセル)およびアドレ
スを存する一つのマトリクス画面P(例えばCRT)上
に、互いに異なる色(例えば、赤、青、黄)または記号
(例えば、O1×、Δ)により表示させる(マツピング
する)、という特殊な手段を横することによって、前記
各ピークA。
b, c), as shown in FIG. 6, a single matrix screen P (for example, a CRT ), each of the peaks A is displayed (mapped) with a different color (for example, red, blue, yellow) or symbol (for example, O1×, Δ).

B、Cが夫々占める領域および各境界、つまり、前記試
料(ドロマイト鉱石)を構成している三種類の化合物の
相を明確に区別して捉えることができる。
The regions occupied by B and C and their respective boundaries, that is, the phases of the three types of compounds constituting the sample (dolomite ore) can be clearly distinguished and captured.

このように、上記微小部X線分析における画像処理方法
によれば、特に、試料を構成する元素の特性X線の画像
輝度値ヒストグラムを作成させ、その画像輝度値ヒスト
グラムにおける各ピークを、隣合うピーク同士の裾野部
分が干渉しないように多値化し、そして、その画像輝度
値ヒストグラムにおける各ピークの多値化部分のみを、
前記試料の所定範囲内におけるマトリクス状検出点領域
に対応する画素数およびアドレスを有するマトリクス画
面上に、互いに異なる色“または記号により表示させる
、という特異な画像処理手段を採用したことにより、前
記各ピークが夫々占める領域および各境界、つまり、前
記試料を構成している化合物の相(分布状態)を明確に
区別して捉えることができるようになり、以て、従来で
は不可能であった新しい分析分野、即ち、試料を構成す
る元素の種類および濃度(含有比率)の分析〔元素同定
〕のみにとどまることなく、試料を構成する化合物の種
類や分布状態の分析〔物質同定〕の可能性が大きく開か
れるに至ったのである。
In this way, according to the image processing method in microscopic X-ray analysis, an image brightness value histogram of characteristic X-rays of elements constituting the sample is created, and each peak in the image brightness value histogram is divided into adjacent peaks. The bases of the peaks are multivalued so that they do not interfere with each other, and only the multivalued parts of each peak in the image brightness value histogram are
By adopting a unique image processing means that displays different colors or symbols on a matrix screen having the number of pixels and addresses corresponding to the matrix detection point areas within a predetermined range of the sample, each of the above It is now possible to clearly distinguish and capture the regions occupied by each peak and each boundary, that is, the phase (distribution state) of the compounds that make up the sample, allowing new analysis that was previously impossible. In other words, it has great potential for analyzing not only the types and concentrations (content ratios) of elements that make up a sample (element identification), but also the types and distribution states of compounds that make up a sample (substance identification). It has now been opened.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記したように非常に優れた利点が期待
できる先行技術(微小部X線分析における画像処理方法
)においても、なお次のような問題が残されている。
<Problems to be solved by the invention> However, even in the prior art (image processing method in microscopic X-ray analysis) which is expected to have very excellent advantages as described above, the following problems still remain. .

即ち、上記先行技術に係る微小部X線分析における画像
処理方法による場合には、 (ア)試料を構成している化合物の数や分布状態の分析
は可能であるものの、その化合物に関して一回の分析に
より得られる情報としては、それらの化合物が選定した
一つの元素を含んでいるということのみであり、その他
にどのような種類の元素を含んでいる化合物であるかは
、それだけでは特定することができない、という基本的
な限界があるのみならず、(イ)上記分析例の場合のよ
うに、試料(ドロマイト鉱石)に含まれている一元素と
して選定されたCaの特性X線の画像輝度値ヒストグラ
ムHにおけるピークA、B、Cの数(3)が、その試料
を構成している化合物(クカイ石、ホウカイ石1石灰石
)の数(3)と−敗しているから問題はないが、常に、
このように、選定した一元素の特性X線の画像輝度値ヒ
ストグラムにおけるピーク数と試料を構成している化合
物の数とが一致するとは限らない0例えば、選定した一
元素の特性X線の画像輝度値ヒストグラムにおいて、一
つのように見えるピークであっても、実際は、そのピー
クが複数のピークの重なりからできていることがあり、
そのような場合には、複数の化合物を一つの化合物とし
て誤って捉えてしまうことになり、正しい分析を行えな
いという問題もある。
In other words, when using the image processing method in micro X-ray analysis according to the prior art, (a) Although it is possible to analyze the number and distribution state of compounds that make up the sample, The only information that can be obtained through analysis is that the compound contains one selected element; it is not possible to determine what other types of elements the compound contains. Not only is there a fundamental limit that it is impossible to There is no problem because the number of peaks A, B, and C in the value histogram H (3) is the same as the number of compounds (3) that make up the sample (Kukaite, Houkaite 1 Limestone). ,always,
In this way, the number of peaks in the image brightness value histogram of characteristic X-rays of one selected element does not necessarily match the number of compounds constituting the sample. In a brightness value histogram, even if the peak appears to be one, it may actually be made up of multiple overlapping peaks.
In such a case, there is a problem that multiple compounds may be mistakenly regarded as one compound, making it impossible to perform correct analysis.

本発明は、かかる実情に鑑みて更なる研究の結果なされ
たものであって、その主たる目的は、試料に含まれてい
る二つの元素に着目することによって、試料を構成して
いる化合物の数を容易かつ正確に分析することができる
と共に、それらの化合物に関するより詳細な情報を得ら
れる(二種類の含有元素の特定ができる)微小部X線分
析における二元素化合物の分析方法を開発せんとするこ
とにある。
The present invention was made as a result of further research in view of the above circumstances, and its main purpose is to increase the number of compounds constituting the sample by focusing on the two elements contained in the sample. We need to develop an analysis method for two-element compounds using microscopic X-ray analysis that can easily and accurately analyze compounds and obtain more detailed information about these compounds (identifying two types of contained elements). It's about doing.

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明は、試料における微
小な所定範囲内に対して電子線を走査照射し、それに伴
って該所定範囲内におけるマトリクス状検出点N域から
夫々放射される二つの元素に関する特性X線を測定し、 前記試料の所定範囲内におけるマトリクス状検出点領域
に対応するメモリ領域およびアドレスを有する二つのメ
モリー内に、前記二つの元素に関する特性X線の測定結
果を、夫々、アドレス別に記憶させ、 前記両メモリー内に記憶させた両元素の特性X線の測定
結果を夫々画像情報の輝度値に変換した上で、両元素の
画像輝度値相関図を作成させ、前記両元素の画像輝度値
相関図に現れるデータ集団の数および各位置に基いて、
前記両元素を含む化合物の数および各化合物における両
元素の含有比率を求める、 という特異な手段を採用した微小部X線分析における二
元素化合物の分析方法を堤供するものである。
<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the present invention scans and irradiates an electron beam within a minute predetermined range on a sample, and accordingly creates a matrix of detection points within the predetermined range. Measure the characteristic X-rays related to the two elements respectively emitted from the N region, and store the characteristic The measurement results of characteristic X-rays are stored for each address, and the measurement results of characteristic X-rays of both elements stored in both memories are converted into brightness values of image information, and then the image brightness of both elements is converted. Create a value correlation diagram, and based on the number and each position of data groups appearing in the image brightness value correlation diagram of both elements,
The present invention provides a method for analyzing two-element compounds in microscopic X-ray analysis, which employs a unique method of determining the number of compounds containing both of the above-mentioned elements and the content ratio of both elements in each compound.

〈作用〉 かかる特徴ある手段を採用したことにより発揮される作
用は下記のとおりである。
<Effects> The effects achieved by employing such distinctive means are as follows.

即ち、本発明に係る微小部X線分析における二元素化合
物の分析方法においては、前記先行技術に係る微小部X
線分析における画像処理方法の場合のように試料に含ま
れている一つの元素のみに着目するのではなく、二つの
元素を選定し、それら両元素の特性X線の測定結果を夫
々画像情報の輝度値に変換した上で両元素の画像輝度値
相関図を作成させ、その画像輝度値相関図に現れるデー
タ集団の数および各位置に基いて、前記両元素を含む化
合物の数および各化合物における両元素の含有比率を求
めるようにしたことにより、後述する実施例の記載から
もより一層明らかとなるように、たとえ各元素について
の画像輝度値ヒストグラムにおいてピークが微妙に重複
しているような場合であっても、試料を構成している化
合物の数を誤ることなく正確に分析すること、更には、
それら化合物の含有比率を求めることも、非常に容易に
行うことができ、しかも、それらの化合物に関して、上
記二種類の元素を含んでいるという、より詳細で確実な
情報を一回の分析操作で得ることができるようになった
That is, in the method for analyzing two-element compounds in microscopic X-ray analysis according to the present invention, the microscopic region X according to the prior art is
Rather than focusing on only one element contained in a sample, as is the case with image processing methods in radiation analysis, two elements are selected and the measurement results of characteristic X-rays of both elements are used as image information. After converting to brightness values, an image brightness value correlation diagram of both elements is created, and based on the number of data groups appearing in the image brightness value correlation diagram and each position, the number of compounds containing both elements and the number of compounds in each compound are calculated. By determining the content ratio of both elements, even if the peaks in the image brightness value histograms for each element slightly overlap, as will become clearer from the description of the examples described later, However, it is important to accurately analyze the number of compounds that make up the sample without making any mistakes.
It is very easy to determine the content ratio of these compounds, and moreover, it is possible to obtain more detailed and reliable information regarding the presence of the two types of elements mentioned above in a single analytical operation. Now you can get it.

〈実施例〉 以下、本発明に係る微小部X線分析における画像処理方
法の具体的な一実施例として、隈石を試料とした分析結
果について説明する。
<Example> Hereinafter, as a specific example of the image processing method in microscopic X-ray analysis according to the present invention, analysis results using a stone as a sample will be described.

先ず、従来方法と同様に、電子顕微鏡およびEPMAを
用いて、前記試料における微小な所定範囲内に対して電
子線を走査照射し、それに伴って該試料の所定範囲内に
おけるマトリクス状検出点領域の各検出点から夫々放射
される特性X線(各元素別に特有のX線)のエネルギー
強度を測定する。
First, as in the conventional method, an electron microscope and EPMA are used to scan and irradiate an electron beam within a minute predetermined range of the sample, and as a result, a matrix-like detection point area within the predetermined range of the sample is scanned. The energy intensity of characteristic X-rays (X-rays unique to each element) emitted from each detection point is measured.

次に、前記EPMAにより得られた元素別の特性X線の
各エネルギー強度測定結果を、夫々、前記試料の所定範
囲内におけるマトリクス状検出点領域(例えば、256
X256ピクセル)に対応するメモリ領域(65536
メモリー)およびアドレスを存するメモリー内に、アド
レス別に記憶させる。
Next, the energy intensity measurement results of the characteristic X-rays for each element obtained by the EPMA are measured in a matrix detection point area (for example,
Memory area (65536 pixels) corresponding to
(memory) and addresses by address in the memory where they exist.

ここで、各メモリー内に記憶させた特性X線のエネルギ
ー強度測定結果を従来と同様の方法に従って解析すれば
、該試料に含まれている元素の種類(この例では、Ca
、Mg等)および濃度(含有比率)が夫々分析され、該
試料の元素同定を行うことができる。
Here, if we analyze the energy intensity measurement results of characteristic
, Mg, etc.) and concentration (content ratio), respectively, and the elemental identification of the sample can be performed.

更に、前記各メモリー内に記憶されている特性X線のエ
ネルギー強度測定結果を夫々画像情報の輝度値(画像濃
度値)に変換(例えば、O〜255にノルマライズ)し
た上で、夫々の元素についてその画像輝度値ヒストグラ
ム(画像輝度値と、画像輝度値が同じピクセルのカウン
ト数との関係)を作成させる。第1図および第2図は、
それら画像輝度値ヒストグラムの一例であって、前記試
料(隈石)に含まれている元素のうちから選定された第
1元素(Ca)および第2元素(M g)の特性X線の
画像輝度値ヒストグラムH1,H2を夫々示している。
Furthermore, the energy intensity measurement results of the characteristic X-rays stored in each of the memories are converted into brightness values (image density values) of image information (for example, normalized to 0 to 255), and then each element is An image brightness value histogram (relationship between the image brightness value and the count number of pixels having the same image brightness value) is created for each image brightness value. Figures 1 and 2 are
An example of the image brightness value histogram, which shows the image brightness of characteristic X-rays of the first element (Ca) and second element (Mg) selected from among the elements contained in the sample (Kumaite). Value histograms H1 and H2 are shown, respectively.

このうち、第1図に示すCaの特性X線の画像輝度値ヒ
ストグラムH1はこの例では二つのピークAl、Blを
有しており、また、第2図に示すMgの特性X線の画像
輝度値ヒストグラムH2もこの例では二つのピークA2
.B2を有していることが判る。
Among these, the image brightness value histogram H1 of the characteristic X-ray of Ca shown in FIG. 1 has two peaks Al and Bl in this example, and the image brightness value of the characteristic X-ray of Mg shown in FIG. The value histogram H2 also has two peaks A2 in this example.
.. It can be seen that it has B2.

そして、これら両特性X線の画像輝度414ヒストグラ
ムH1,H2からみる限り、この試料(隈石)は、Ca
およびMgを含む二種類の化合物から構成されているよ
うに一応は推定される。
As far as we can see from the image brightness 414 histograms H1 and H2 of both of these characteristic X-rays, this sample (Kumaite) has Ca
It is presumed that it is composed of two types of compounds containing Mg and Mg.

ところが、前記Caの特性X線の画像輝度値とMgの特
性X線の画像輝度値との相関関係を表す図を、第3図に
示すように、例えばCRTのマトリクス画面(例えば2
56X256ピクセル)上に作成してみると、上記の推
定は誤っていることが判る。
However, as shown in FIG. 3, a diagram showing the correlation between the image brightness values of the characteristic X-rays of Ca and the image brightness values of the characteristic X-rays of Mg is
56x256 pixels), the above estimation turns out to be incorrect.

即ち、この第3図に示す画像輝度値相関図において、横
軸(X軸)はCaの特性X線の画像輝度値(0〜255
)、縦軸(y軸)はMgの特性X線の画像輝度値(0〜
255)を示し、このX−7画面に示された各ポイント
は、(Caの画像輝度値、Mgの画像輝度値)の組合せ
が同じとなるデータの数を画像情報の輝度(画像濃度:
例えば0〜255の256諧!11)で表したものであ
る。
That is, in the image brightness value correlation diagram shown in FIG. 3, the horizontal axis (X axis) is the image brightness value (0 to 255
), the vertical axis (y-axis) is the image brightness value of characteristic X-rays of Mg (0 to
255), and each point shown on this X-7 screen indicates the number of data for which the combination of (image brightness value of Ca, image brightness value of Mg) is the same, and the brightness of image information (image density:
For example, 256 tones from 0 to 255! 11).

例えば、x=20でかつy=40を満足するデータの個
数を原データを参照してカウントし、その個数を、(x
、y)= (20,40)に位置するピクセルに、その
個数に対応する輝度で表示させるのである。この例では
、上記のような操作をX。
For example, the number of data satisfying x=20 and y=40 is counted with reference to the original data, and the number is calculated as (x
, y) = (20, 40) are displayed with a brightness corresponding to the number of pixels. In this example, the operations described above are performed using X.

yについて夫々256単位で一ポイントずつ行うと、そ
の操作回数は256” =65536回になる。
If one point is performed for each y in units of 256, the number of operations is 256'' = 65536.

さて、上記した画像輝度値相関図から明らかなように、
この例では、前記両元素Ca、Mgの画像輝度値の比率
が略等しいところに、夫々、データ集団(この例では三
つのデータ集団Gl、G2゜G3)が形成されているこ
とが判る。従って、このこと、即ち、前記画像輝度値相
関図に現れたデータ集団CI、G2,03の数(3)か
ら、CaおよびMgを含むミ暑韻必化合物は、前記第1
図および第2図から推定された二種類ではなく、実際に
は三種類存在していることが判る。また、各データ集団
C1,G2.G3の位置(X座標、y座標)から、各化
合物におけるCaとMgの含有−′比率も読み取ること
ができる。
Now, as is clear from the image brightness value correlation diagram above,
In this example, it can be seen that data groups (three data groups Gl, G2°G3 in this example) are formed at locations where the ratio of the image brightness values of the two elements Ca and Mg is approximately equal. Therefore, from this, that is, from the number (3) of the data group CI, G2,03 appearing in the image brightness value correlation diagram, the essential compound containing Ca and Mg is determined from the first
It can be seen from the figure and FIG. 2 that there are actually three types, not two as estimated. In addition, each data group C1, G2. From the position of G3 (X coordinate, y coordinate), the content -' ratio of Ca and Mg in each compound can also be read.

ところで、前記第1図に示すCaの特性X線の画像輝度
値ヒストグラムH1においては、二つのデータ集団Gl
、G2が一つのピークA1として、また、前記第2図に
示すMgの特性X線の画像輝度値ヒストグラムH2にお
いては、二つのデータ集団G2.G3が一つのピークB
2として現れていたことが、前記画像輝度値相関図から
理解できる。
By the way, in the image brightness value histogram H1 of characteristic X-rays of Ca shown in FIG. 1, there are two data groups Gl.
, G2 as one peak A1, and in the Mg characteristic X-ray image brightness value histogram H2 shown in FIG. 2, two data groups G2. G3 is one peak B
2 can be understood from the image brightness value correlation diagram.

更に、前記第3図において例えば四角のウィンドウマー
クa’   b’、c’で示しているように、各データ
集団Gl、G2.G3の代表部分を抽出(つまり多値化
)し、これらのデータ集団Gl。
Furthermore, as shown by square window marks a'b',c' in FIG. 3, each data group Gl, G2 . A representative part of G3 is extracted (that is, multivalued), and these data groups Gl.

G2. G3の多値化部分a’、b’、c’に夫々該当
するデータを、前記CaまたはMgのメモリー内に記憶
されている特性X線のエネルギー強度測定結果から取り
出して、それを画像輝度値(画像濃度値)に変換(例え
ば、0〜255にノルマライズ)した上で、ここでは図
示は省略するが、前記試料の所定範囲内におけるマトリ
クス状検出点領域に対応する画素数(256X256ビ
クセル)およびアドレスを有する一つのマトリクス画面
(例えばCRT)上に、データ集団側に互いに異なる色
(例えば、赤、青、黄)゛または記号(例えば、O2×
、Δ)により表示させる(マツピングする)ようにすれ
ば、前記第6図に示したと同様に、前記試料(限石)を
構成する三種類の化合物が夫々占める領域および各境界
、つまり、それら三種類の化合物の相を明確に区別して
捉えることができ、従って、それら三種類の化合物の含
有比率を読み取ることも可能となる。なお、前記各デー
タ集団G1.G2.G3の多値化部分(ab’、c’)
の採り方を極端に狭くしすぎると、前記マトリクス画面
上におけるバックグラウンド部分が多くなりすぎて、各
領域の境界が判然としなくなるので、それら多値化部分
(a’ 、b’c+)は、各データ集団Gl、G2.G
3から逸脱しない範囲において、できるだけ広く採るよ
うにするのが望ましい。
G2. The data corresponding to the multivalued parts a', b', and c' of G3 are extracted from the energy intensity measurement results of the characteristic X-rays stored in the Ca or Mg memory, and are converted into image brightness values. Although not shown here, the number of pixels (256 x 256 pixels) corresponding to the matrix detection point area within a predetermined range of the sample is converted into (image density value) (for example, normalized to 0 to 255). and addresses on one matrix screen (e.g. CRT) with different colors (e.g. red, blue, yellow) or symbols (e.g. O2
, Δ), the areas occupied by the three types of compounds constituting the sample (limit stone) and their respective boundaries, in other words, the three types of compounds constituting the sample (limit stone) can be displayed (mapped) as shown in FIG. 6 above. It is possible to clearly distinguish and capture the phases of different types of compounds, and therefore it is also possible to read the content ratios of these three types of compounds. Note that each data group G1. G2. G3 multilevel part (ab', c')
If the method of selecting is too narrow, there will be too many background parts on the matrix screen, and the boundaries of each area will become unclear. Therefore, these multivalued parts (a', b'c+) Each data group Gl, G2. G
It is desirable to set the value as wide as possible within a range that does not deviate from 3.

ところで、上記した実施例では、前記画像輝度値相関図
を作成するに際して、第1元素の特性X線の画像輝度値
および第2元素の特性X線の画像輝度値を横軸(X軸)
および縦軸(y軸)にとり、このx−7画面に、(第1
元素の画像輝度値、第2元素の画像輝度値)の組合せが
同じとなるデータの数を画像情報の輝度で表すようにし
た、言わば輝度表示方式の例を示したが、第4図に模式
的に示しているように、第1元素の特性X線の画像輝度
値および第2元素の特性X線の画像輝度値を横軸(X軸
)および縦軸(y軸)にとり、(第1元素の画像輝度値
、第2元素の画像輝度値)の組合せが同じとなるデータ
の数を上下軸(2軸)にとる、言わば三次元座標方式を
採用してもよい。
By the way, in the above embodiment, when creating the image brightness value correlation diagram, the image brightness value of the characteristic X-ray of the first element and the image brightness value of the characteristic X-ray of the second element are plotted on the horizontal axis (X axis).
and on the vertical axis (y axis), on this x-7 screen, (the first
We have shown an example of a so-called brightness display method in which the number of data with the same combination of image brightness values of an element and image brightness values of a second element is expressed by the brightness of image information. As shown in , the image brightness value of the characteristic X-ray of the first element and the image brightness value of the characteristic X-ray of the second element are plotted on the horizontal axis (X-axis) and the vertical axis (y-axis). A so-called three-dimensional coordinate system may be adopted in which the number of data having the same combination of image brightness values of an element and image brightness values of a second element is taken on the vertical axis (two axes).

また、上記した実施例では、電子顕微鏡およびEPMA
により測定した各元素の特性X線のエネルギー強度をそ
のまま画像情報の輝・度値(画像濃度値)に変換(例え
ば、0〜255にノルマライズ)するようにした例を示
したが、特性X線のエネルギー強度を重量濃度(または
原子%)に直してから、それを画像情報の輝度値(画像
濃度値)に変換(例えば、O〜100にノルマライズ)
するようにしてもよい。
In addition, in the above embodiment, an electron microscope and an EPMA
We have shown an example in which the energy intensity of characteristic X-rays of each element measured by Convert the energy intensity of the line to weight concentration (or atomic %) and then convert it to a brightness value (image density value) of image information (for example, normalize to 0 ~ 100)
You may also do so.

〈発明の効果〉 以上詳述したところから明らかなように、本発明に係る
微小部XNIA分析における二元素化合物の分析方法に
よれば、特に、先行技術による場合のように試料に含ま
れている一つの元素のみに着目するのではなく、二つの
元素を選定し、それら両元素の特性X線の測定結果を夫
々画像情報の輝度値に変換した上で両元素の画像輝度値
相関図を作成させ、その画像輝度値相関図に現れるデー
タ集団の数および各位置に基いて、前記両元素を含む化
合物の数および各化合物における両元素の含有比率を求
めるようにしたことによって、たとえ各元素についての
画像輝度値ヒストグラムにおいてピークが微妙に重複し
ているような場合であっても、試料を構成している化合
物の数ならびにそれらの含有比率を、非常に容易かつ正
確に分析することができ、しかも、それらの化合物に関
して、上記二種類の元素を含んでいるという、より詳細
で確実な情報を一回の分析操作で得ることができるよう
になり、以て、先に説明したような先行技術における問
題点(ア)、(イ)を解消し得る、という優れた効果が
発揮される。
<Effects of the Invention> As is clear from the detailed description above, according to the method for analyzing two-element compounds in microscopic XNIA analysis according to the present invention, in particular, unlike in the case of the prior art, Rather than focusing on only one element, we select two elements, convert the characteristic X-ray measurement results of both elements into image information brightness values, and then create an image brightness value correlation diagram for both elements. By calculating the number of compounds containing both elements and the content ratio of both elements in each compound based on the number of data groups appearing in the image brightness value correlation diagram and each position, even if each element Even in cases where peaks slightly overlap in the image brightness value histogram, the number of compounds making up the sample and their content ratios can be analyzed very easily and accurately. Furthermore, it is now possible to obtain more detailed and reliable information regarding the presence of the two types of elements mentioned above in a single analytical operation, and this makes it possible to obtain more detailed and reliable information regarding the presence of these two types of elements in a single analytical operation. This has the excellent effect of solving problems (a) and (b).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第4図は、本発明に係る微小部X線分析に
おける二元素化合物の分析方法の具体的実施例を説明す
るためのものであって、第1図は限石を試料とした場合
のCaの特性X線の画像輝度値ヒストグラム、第2図は
同じ<Mgの特性X線の画像輝度値ヒストグラム、第3
図は輝度表示方式で表現した(Ca−Mg)画像輝度値
相関図を示し、そして、第4図は三次元座標方式で表現
した(Ca−Mg)画像輝度値相関図を示している。 また、第5図および第6図は、本発明の技術的背景なら
びに先行技術における問題点を説明するためのものであ
って、第5図は、先行技術に係る微小部X線分析におけ
る画像処理方法において、ドロマイト鉱石を試料とした
場合のCaの特性X線の輝度ヒストグラムおよびその多
値化方法の説明図を示し、 第6図はCaの分布状態を表示した マトリクス画面の模式的説明図を示している。
Figures 1 to 4 are for explaining a specific example of the method for analyzing two-element compounds in microscopic X-ray analysis according to the present invention. The image brightness value histogram of the characteristic X-ray of Ca in the case of the same <Fig. 2 is the image brightness value histogram of the characteristic X-ray of Mg, and the third figure
The figure shows a (Ca-Mg) image brightness value correlation diagram expressed using a brightness display method, and FIG. 4 shows a (Ca-Mg) image brightness value correlation diagram expressed using a three-dimensional coordinate system. Further, FIGS. 5 and 6 are for explaining the technical background of the present invention and problems in the prior art, and FIG. 5 shows image processing in minute X-ray analysis according to the prior art. In the method, a brightness histogram of characteristic X-rays of Ca and its multi-value method are shown when dolomite ore is used as a sample, and Fig. 6 is a schematic illustration of a matrix screen displaying the distribution state of Ca. It shows.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 試料における微小な所定範囲内に対して電子線を走査照
射し、それに伴って該所定範囲内におけるマトリクス状
検出点領域から夫々放射される二つの元素に関する特性
X線を測定し、 前記試料の所定範囲内におけるマトリクス状検出点領域
に対応するメモリ領域およびアドレスを有する二つのメ
モリー内に、前記二つの元素に関する特性X線の測定結
果を、夫々、アドレス別に記憶させ、 前記両メモリー内に記憶させた両元素の特性X線の測定
結果を夫々画像情報の輝度値に変換した上で、両元素の
画像輝度値相関図を作成させ、前記両元素の画像輝度値
相関図に現れるデータ集団の数および各位置に基いて、
前記両元素を含む化合物の数および各化合物における両
元素の含有比率を求める、 ようにしたことを特徴とする微小部X線分析における二
元素化合物の分析方法。
[Claims] Scanning and irradiating an electron beam within a minute predetermined range of a sample, and measuring characteristic X-rays related to two elements emitted from matrix-like detection point regions within the predetermined range. and storing the measurement results of characteristic X-rays regarding the two elements in two memories each having a memory area and an address corresponding to a matrix-like detection point area within a predetermined range of the sample, each address separately; After converting the characteristic X-ray measurement results of both elements stored in both memories into brightness values of image information, an image brightness value correlation diagram of both elements is created, and an image brightness value correlation diagram of both elements is created. Based on the number of data groups appearing in and each position,
A method for analyzing two-element compounds in micro X-ray analysis, characterized in that the number of compounds containing both of the elements and the content ratio of both elements in each compound are determined.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63238543A (en) * 1987-03-27 1988-10-04 Showa Denko Kk Method and apparatus for analyzing and displaying dispersion structure of composite material
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