JPH0779143A - ベースライン再生回路 - Google Patents
ベースライン再生回路Info
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- JPH0779143A JPH0779143A JP4018841A JP1884192A JPH0779143A JP H0779143 A JPH0779143 A JP H0779143A JP 4018841 A JP4018841 A JP 4018841A JP 1884192 A JP1884192 A JP 1884192A JP H0779143 A JPH0779143 A JP H0779143A
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- JP
- Japan
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- signal
- pulse
- input signal
- baseline
- circuit
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- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ベースラインの雑音を少なくしパルス波高の
再現性を高めることが可能なベースライン再生回路を提
供する。 【構成】 パルス波高を計測するために入力信号から信
号パルスを抽出するベースライン再生回路において、入
力信号からベースラインに含まれる高周波成分を除去す
るローパスフィルタＲ１、Ｃ１、入力信号の信号パルス
を検出する信号検出手段３、該信号検出手段３の検出信
号によりＳＷを開きローパスフィルタの出力を保持する
保持手段ＳＷ、Ｃ１、該保持手段Ｃ１に保持した信号と
演算手段１を通した入力信号の逆相信号とを加算する加
算手段２を備える。上記構成により、ローパスフィルタ
で入力信号の信号パルス幅より短い信号成分を減衰さ
せ、高周波雑音の平均値を保持手段で保持することがで
き、パルス波高の再現性のよいパルス切り出しを行うこ
とができる。
再現性を高めることが可能なベースライン再生回路を提
供する。 【構成】 パルス波高を計測するために入力信号から信
号パルスを抽出するベースライン再生回路において、入
力信号からベースラインに含まれる高周波成分を除去す
るローパスフィルタＲ１、Ｃ１、入力信号の信号パルス
を検出する信号検出手段３、該信号検出手段３の検出信
号によりＳＷを開きローパスフィルタの出力を保持する
保持手段ＳＷ、Ｃ１、該保持手段Ｃ１に保持した信号と
演算手段１を通した入力信号の逆相信号とを加算する加
算手段２を備える。上記構成により、ローパスフィルタ
で入力信号の信号パルス幅より短い信号成分を減衰さ
せ、高周波雑音の平均値を保持手段で保持することがで
き、パルス波高の再現性のよいパルス切り出しを行うこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス波高を計測する
ために入力信号から信号パルスを抽出するベースライン
再生回路に関する。
ために入力信号から信号パルスを抽出するベースライン
再生回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばＥＰＭＡ（電子プローブマイクロ
アナライザ）等のように試料に電子ビームを照射して特
性Ｘ線を検出する回路では、微弱なステップ波の信号を
検出増幅しその高さを計測するため、周囲の騒音等も拾
ってしまう等、種々のノイズを拾いやすいという問題が
ある。このように増幅器の入力計数率の変化や温度変動
によるドリフト、マイクロフォニックノイズ、商用電源
周波数やその倍数成分の雑音等によって出力のベースラ
インが変動すると、検出信号の分解能が劣化する。この
ため、従来より信号入力がない時には、ベースラインの
変動を抑えるベースライン再生回路が使用されている。
アナライザ）等のように試料に電子ビームを照射して特
性Ｘ線を検出する回路では、微弱なステップ波の信号を
検出増幅しその高さを計測するため、周囲の騒音等も拾
ってしまう等、種々のノイズを拾いやすいという問題が
ある。このように増幅器の入力計数率の変化や温度変動
によるドリフト、マイクロフォニックノイズ、商用電源
周波数やその倍数成分の雑音等によって出力のベースラ
インが変動すると、検出信号の分解能が劣化する。この
ため、従来より信号入力がない時には、ベースラインの
変動を抑えるベースライン再生回路が使用されている。
【０００３】図５は従来のベースライン再生回路を説明
するための図である。従来のベースライン再生回路は、
図５（イ）の基本回路に示すように、信号パルスのない
ときは抵抗Ｒ、コンデンサＣで構成される微分フィルタ
でＲＣ時定数より低い周波数成分を減衰させ、信号パル
スが入力されると、スイッチＳ１を開き入力をそのまま
通過させるように構成している。実際のベースライン再
生回路としては、例えばロビンソン形や図５（ロ）に示
すようなゲインスイッチング型のベースライン再生回路
がある。
するための図である。従来のベースライン再生回路は、
図５（イ）の基本回路に示すように、信号パルスのない
ときは抵抗Ｒ、コンデンサＣで構成される微分フィルタ
でＲＣ時定数より低い周波数成分を減衰させ、信号パル
スが入力されると、スイッチＳ１を開き入力をそのまま
通過させるように構成している。実際のベースライン再
生回路としては、例えばロビンソン形や図５（ロ）に示
すようなゲインスイッチング型のベースライン再生回路
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来のベースライン再生回路では、入力される信号パル
スよりも十分長い周期の変動に対しては良好に動作する
が、信号のない時のベースラインに信号パルス幅に比べ
て短い周期の雑音成分が含まれている時は切り換えタイ
ミングによってベースラインが変動するため、かえって
分解能が悪くなるという問題がある。
従来のベースライン再生回路では、入力される信号パル
スよりも十分長い周期の変動に対しては良好に動作する
が、信号のない時のベースラインに信号パルス幅に比べ
て短い周期の雑音成分が含まれている時は切り換えタイ
ミングによってベースラインが変動するため、かえって
分解能が悪くなるという問題がある。
【０００５】放射線検出等では、入力パルスより長い周
期の変動に対しては信号が入力された点の電圧を基準と
して信号パルスの高さを計測し、短い周期の雑音に対し
てはその平均値を基準として信号パルスの高さを計測す
る必要がある。
期の変動に対しては信号が入力された点の電圧を基準と
して信号パルスの高さを計測し、短い周期の雑音に対し
てはその平均値を基準として信号パルスの高さを計測す
る必要がある。
【０００６】最近では、計数率対分解能特性の良いこと
から台形や三角波フィルターアンプが使用されている
が、従来のガウスフィルターやＣＲ−ＲＣn フィルター
に比べ高い周波数の雑音成分が多く、このように高周波
雑音成分を含むフィルターのベースライン再生回路は従
来のものでは難しい。
から台形や三角波フィルターアンプが使用されている
が、従来のガウスフィルターやＣＲ−ＲＣn フィルター
に比べ高い周波数の雑音成分が多く、このように高周波
雑音成分を含むフィルターのベースライン再生回路は従
来のものでは難しい。
【０００７】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、ベースラインの雑音を少なくしパルス波高の再現
性を高めることが可能なベースライン再生回路を提供す
ることを目的とする。
って、ベースラインの雑音を少なくしパルス波高の再現
性を高めることが可能なベースライン再生回路を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、パ
ルス波高を計測するために入力信号から信号パルスを抽
出するベースライン再生回路において、入力信号からベ
ースラインに含まれる高周波成分を除去するローパスフ
ィルタ、入力信号の信号パルスを検出する信号検出手
段、該信号検出手段の検出信号によりローパスフィルタ
の出力を保持する保持手段、該保持手段に保持した信号
と入力信号の逆相信号とを加算する加算手段を備えたこ
とを特徴とするものである。
ルス波高を計測するために入力信号から信号パルスを抽
出するベースライン再生回路において、入力信号からベ
ースラインに含まれる高周波成分を除去するローパスフ
ィルタ、入力信号の信号パルスを検出する信号検出手
段、該信号検出手段の検出信号によりローパスフィルタ
の出力を保持する保持手段、該保持手段に保持した信号
と入力信号の逆相信号とを加算する加算手段を備えたこ
とを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】本発明のベースライン再生回路では、入力信号
からベースラインに含まれる高周波成分を除去するロー
パスフィルタ、入力信号の信号パルスを検出する信号検
出手段、該信号検出手段の検出信号によりローパスフィ
ルタの出力を保持する保持手段を備えるので、ローパス
フィルタで入力信号の信号パルス幅より短い信号成分を
減衰させ、高周波雑音の平均値を保持手段で保持するこ
とができる。そして、加算手段で保持手段に保持した信
号と入力信号の逆相信号とを加算するのでパルス波高の
再現性のよいパルス切り出しを行うことができる。
からベースラインに含まれる高周波成分を除去するロー
パスフィルタ、入力信号の信号パルスを検出する信号検
出手段、該信号検出手段の検出信号によりローパスフィ
ルタの出力を保持する保持手段を備えるので、ローパス
フィルタで入力信号の信号パルス幅より短い信号成分を
減衰させ、高周波雑音の平均値を保持手段で保持するこ
とができる。そして、加算手段で保持手段に保持した信
号と入力信号の逆相信号とを加算するのでパルス波高の
再現性のよいパルス切り出しを行うことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明のベースライン再生回路の１実施
例を示す図、図２は図１に示すベースライン再生回路の
動作を説明するための波形図である。
明する。図１は本発明のベースライン再生回路の１実施
例を示す図、図２は図１に示すベースライン再生回路の
動作を説明するための波形図である。
【００１１】図１において、スイッチＳＷは、信号検出
回路３により開閉制御されるものであり、信号検出回路
３で信号パルスを検出しない時に閉じ、信号パルスを検
出すると開くものである。信号検出回路３は、入力信号
からパルス波高を計測すべき信号パルスの検出を行うも
のであり、信号パルスの立ち上がりを入力信号から検出
し、信号パルスの立ち下がりを演算増幅器（ＩＣ）２の
出力信号から検出してスイッチＳＷを開閉する。
回路３により開閉制御されるものであり、信号検出回路
３で信号パルスを検出しない時に閉じ、信号パルスを検
出すると開くものである。信号検出回路３は、入力信号
からパルス波高を計測すべき信号パルスの検出を行うも
のであり、信号パルスの立ち上がりを入力信号から検出
し、信号パルスの立ち下がりを演算増幅器（ＩＣ）２の
出力信号から検出してスイッチＳＷを開閉する。
【００１２】ＳＷが閉じられている時、抵抗Ｒ１、コン
デンサＣ１からなる積分回路は、入力信号に含まれる高
周波雑音、つまり計測のため切り出そうとする信号パル
スの幅より短い信号成分が十分減衰するように、かつマ
イクロフォニックノイズやドリフト等の低周波雑音には
追従するように回路定数を選定したローパスフィルタで
ある。したがって、積分回路の抵抗Ｒ１とコンデンサＣ
１との接続点にあたるＡ点の雑音は、高周波雑音に対し
てその平均値となる。
デンサＣ１からなる積分回路は、入力信号に含まれる高
周波雑音、つまり計測のため切り出そうとする信号パル
スの幅より短い信号成分が十分減衰するように、かつマ
イクロフォニックノイズやドリフト等の低周波雑音には
追従するように回路定数を選定したローパスフィルタで
ある。したがって、積分回路の抵抗Ｒ１とコンデンサＣ
１との接続点にあたるＡ点の雑音は、高周波雑音に対し
てその平均値となる。
【００１３】演算増幅器（ＩＣ）１は、Ａ点の信号に対
して逆相かつ同振幅の信号を生成するものであり、演算
増幅器（ＩＣ）２は、Ｂ点の信号とＡ点の逆相信号とを
加算する加算器である。信号検出回路３で信号パルスが
検出されずスイッチＳＷが閉じている状態においては、
Ａ点とＢ点は同電位にあるので、演算増幅器（ＩＣ）２
には、抵抗Ｒ４とＲ５を通して逆相の信号が入力される
ため、打ち消しあって出力は０となる。そして、信号検
出回路３で信号パルスが検出されスイッチＳＷが開く
と、そのときの電位でコンデンサＣ１が保持され、これ
に対して入力信号の逆相の信号が演算増幅器（ＩＣ）２
で加算される。上記回路において抵抗Ｒ２〜Ｒ５は同じ
抵抗値のものが用いられるのに対し、これらより抵抗Ｒ
１の抵抗値は非常に小さい。
して逆相かつ同振幅の信号を生成するものであり、演算
増幅器（ＩＣ）２は、Ｂ点の信号とＡ点の逆相信号とを
加算する加算器である。信号検出回路３で信号パルスが
検出されずスイッチＳＷが閉じている状態においては、
Ａ点とＢ点は同電位にあるので、演算増幅器（ＩＣ）２
には、抵抗Ｒ４とＲ５を通して逆相の信号が入力される
ため、打ち消しあって出力は０となる。そして、信号検
出回路３で信号パルスが検出されスイッチＳＷが開く
と、そのときの電位でコンデンサＣ１が保持され、これ
に対して入力信号の逆相の信号が演算増幅器（ＩＣ）２
で加算される。上記回路において抵抗Ｒ２〜Ｒ５は同じ
抵抗値のものが用いられるのに対し、これらより抵抗Ｒ
１の抵抗値は非常に小さい。
【００１４】上記回路構成によれば、信号検出回路３が
信号パルスを検出しスイッチＳＷを開くと、Ｂ点にはそ
の時点の電圧（Ｖｏ）が保持され、その保持された信号
とＡ点から演算増幅器１を経由した逆相の信号が演算増
幅器２に入力されるので、Ａ点の信号とＢ点の信号との
差分が演算増幅器２から出力される。そのため低周波雑
音分はキャンセルされ、演算増幅器２の出力には、図２
（イ）中のＶｏを起点とする信号パルスが切り出され
る。
信号パルスを検出しスイッチＳＷを開くと、Ｂ点にはそ
の時点の電圧（Ｖｏ）が保持され、その保持された信号
とＡ点から演算増幅器１を経由した逆相の信号が演算増
幅器２に入力されるので、Ａ点の信号とＢ点の信号との
差分が演算増幅器２から出力される。そのため低周波雑
音分はキャンセルされ、演算増幅器２の出力には、図２
（イ）中のＶｏを起点とする信号パルスが切り出され
る。
【００１５】図３は本発明の信号検出回路の詳細な構成
例を示す図であり、信号パルスの立ち上がりを検出して
ＦＥＴで構成したスイッチＳＷ′をオフに制御する回路
の構成例を示している。
例を示す図であり、信号パルスの立ち上がりを検出して
ＦＥＴで構成したスイッチＳＷ′をオフに制御する回路
の構成例を示している。
【００１６】図３において、入力信号に含まれる信号パ
ルスの立ち上がりは、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ１１から
なる微分回路、抵抗Ｒ１２とＲ１３からなる基準値発生
回路、コンパレータ５によって検出され、検出感度は、
微分回路の定数、基準電圧発生回路の分圧比によって設
定される。信号パルスの立ち上がり検出出力は、ワンシ
ョット回路６に供給され、その出力によってスィッチン
グ素子７がオンに制御される。スィッチング素子７の出
力は、スイッチＳＷ′を制御するものであり、スィッチ
ング素子７がオフの状態のときにはスイッチＳＷ′をオ
ンの状態に保持し、スィッチング素子７がオンになると
スイッチＳＷ′をオフにする。
ルスの立ち上がりは、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ１１から
なる微分回路、抵抗Ｒ１２とＲ１３からなる基準値発生
回路、コンパレータ５によって検出され、検出感度は、
微分回路の定数、基準電圧発生回路の分圧比によって設
定される。信号パルスの立ち上がり検出出力は、ワンシ
ョット回路６に供給され、その出力によってスィッチン
グ素子７がオンに制御される。スィッチング素子７の出
力は、スイッチＳＷ′を制御するものであり、スィッチ
ング素子７がオフの状態のときにはスイッチＳＷ′をオ
ンの状態に保持し、スィッチング素子７がオンになると
スイッチＳＷ′をオフにする。
【００１７】また、信号の立ち下がりでスイッチＳＷ′
をオンにする回路は、立ち上がり検出回路と同様、コン
パレータにより演算増幅器２の出力を基準値と比較し、
演算増幅器２の出力が基準値より高い状態のとき、スイ
ッチＳＷ′をオフにするようにスィッチング素子７を働
かせる。信号パルスの立ち上がりでスイッチＳＷ′をオ
フにした後は、演算増幅器２の出力が基準値より高くな
るので、このスイッチング素子によって、信号パルスが
立ち下がるまでスイッチＳＷ′はオフの状態のまま保持
される。
をオンにする回路は、立ち上がり検出回路と同様、コン
パレータにより演算増幅器２の出力を基準値と比較し、
演算増幅器２の出力が基準値より高い状態のとき、スイ
ッチＳＷ′をオフにするようにスィッチング素子７を働
かせる。信号パルスの立ち上がりでスイッチＳＷ′をオ
フにした後は、演算増幅器２の出力が基準値より高くな
るので、このスイッチング素子によって、信号パルスが
立ち下がるまでスイッチＳＷ′はオフの状態のまま保持
される。
【００１８】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では非反転型を示したが、図４に示すようにス
イッチＳＷの入力側となるＡ点を演算増幅器２の入力側
の抵抗Ｒ４に接続し、スイッチＳＷの出力側となるＢ点
を演算増幅器１の入力側の抵抗Ｒ３に接続することによ
って、反転型のベースライン再生回路も簡単に構成する
ことができる。図４は本発明のベースライン再生回路の
他の実施例を示す図である。
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では非反転型を示したが、図４に示すようにス
イッチＳＷの入力側となるＡ点を演算増幅器２の入力側
の抵抗Ｒ４に接続し、スイッチＳＷの出力側となるＢ点
を演算増幅器１の入力側の抵抗Ｒ３に接続することによ
って、反転型のベースライン再生回路も簡単に構成する
ことができる。図４は本発明のベースライン再生回路の
他の実施例を示す図である。
【００１９】また、検出の時間遅れを防ぎ、パルス波高
精度を高めるためにＲ１と並列に遅延回路を挿入しても
よい。
精度を高めるためにＲ１と並列に遅延回路を挿入しても
よい。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、入力信号パルス幅より短い信号成分を減衰す
るような積分フィルターを備えて高周波雑音の平均値を
求め、信号の検出と同時にその平均値を基準として信号
パルスを切り出すため、パルス波高の再現性が良い。し
かも、信号パルスのないときには、逆相成分を加算する
ような回路構成となっているため、ベースラインの雑音
を非常に少なくすることができる。
によれば、入力信号パルス幅より短い信号成分を減衰す
るような積分フィルターを備えて高周波雑音の平均値を
求め、信号の検出と同時にその平均値を基準として信号
パルスを切り出すため、パルス波高の再現性が良い。し
かも、信号パルスのないときには、逆相成分を加算する
ような回路構成となっているため、ベースラインの雑音
を非常に少なくすることができる。
【図１】 本発明のベースライン再生回路の１実施例を
示す図である。
示す図である。
【図２】 図１に示すベースライン再生回路の動作を説
明するための波形図である。
明するための波形図である。
【図３】 本発明の信号検出回路の詳細な構成例を示す
図である。
図である。
【図４】 本発明のベースライン再生回路の他の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】 従来のベースライン再生回路を説明するため
の図である。
の図である。
１、２…演算増幅器、３…信号検出回路、ＳＷ…スイッ
チ、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗、Ｃ１…コンデンサ
チ、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗、Ｃ１…コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｒ 31/302 Ｇ０１Ｔ 1/17 Ｃ 9014−2Ｇ Ｈ０３Ｋ 5/007 17/14 9184−5Ｊ 7402−5Ｊ Ｈ０３Ｋ 5/00 Ｃ (72)発明者 前田 浩範 東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号日本電 子エンジニア株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 パルス波高を計測するために入力信号か
ら信号パルスを抽出するベースライン再生回路におい
て、入力信号からベースラインに含まれる高周波成分を
除去するローパスフィルタ、入力信号の信号パルスを検
出する信号検出手段、該信号検出手段の検出信号により
ローパスフィルタの出力を保持する保持手段、該保持手
段に保持した信号と入力信号の逆相信号とを加算する加
算手段を備えたことを特徴とするベースライン再生回
路。 - 【請求項２】 保持手段は、ローパスフィルタの出力コ
ンデンサと該出力コンデンサの入力側を開閉するスイッ
チ手段からなることを特徴とする請求項１記載のベース
ライン再生回路。 - 【請求項３】 加算手段は、入力信号の信号パルスが検
出されていないときは入力信号と該入力信号の逆相信号
とを加算しゼロを出力するものであることを特徴とする
請求項１記載のベースライン再生回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4018841A JPH0779143A (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | ベースライン再生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4018841A JPH0779143A (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | ベースライン再生回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0779143A true JPH0779143A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=11982789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4018841A Pending JPH0779143A (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | ベースライン再生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779143A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4880077B1 (ja) * | 2011-02-16 | 2012-02-22 | 株式会社リガク | Ｘ線検出信号処理装置および方法 |
| JP2012242157A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体試料の検査装置 |
| US8374814B2 (en) | 2011-02-16 | 2013-02-12 | Rigaku Corporation | X-ray detection signal processing apparatus and method therefor |
| JP2018018761A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 日本電子株式会社 | 電子顕微鏡および電子顕微鏡の作動方法 |
-
1992
- 1992-02-04 JP JP4018841A patent/JPH0779143A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4880077B1 (ja) * | 2011-02-16 | 2012-02-22 | 株式会社リガク | Ｘ線検出信号処理装置および方法 |
| WO2012111195A1 (ja) * | 2011-02-16 | 2012-08-23 | 株式会社リガク | Ｘ線検出信号処理装置および方法 |
| US8374814B2 (en) | 2011-02-16 | 2013-02-12 | Rigaku Corporation | X-ray detection signal processing apparatus and method therefor |
| CN102933982A (zh) * | 2011-02-16 | 2013-02-13 | 株式会社理学 | X射线检测信号处理装置以及方法 |
| DE112011101532B4 (de) * | 2011-02-16 | 2014-01-23 | Rigaku Corporation | Röntgenstrahlenerfassungssignalverarbeitungsgerät und Verfahren dafür |
| JP2012242157A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体試料の検査装置 |
| JP2018018761A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 日本電子株式会社 | 電子顕微鏡および電子顕微鏡の作動方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001212 |