JPH10186041A - X線分析装置のパルスプロセッサ - Google Patents
X線分析装置のパルスプロセッサInfo
- Publication number
- JPH10186041A JPH10186041A JP8354794A JP35479496A JPH10186041A JP H10186041 A JPH10186041 A JP H10186041A JP 8354794 A JP8354794 A JP 8354794A JP 35479496 A JP35479496 A JP 35479496A JP H10186041 A JPH10186041 A JP H10186041A
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- JP
- Japan
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- amplifier
- slow
- output
- pulse processor
- time constant
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
- G01T1/171—Compensation of dead-time counting losses
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高計数率と高分解能という相反する二つの要
求をきわめて合理的な手法で同時に満足させることがで
きるようにしたX線分析装置のパルスプロセッサを提供
すること。 【解決手段】 ファスト系アンプ8とスロー系アンプ9
とを並列接続したパルスプロセッサ6において、前記ス
ロー系アンプ9を、時定数の異なる複数のスローアンプ
10,11で構成し、入力される信号にパイルアップが
生じている場合は、時定数の小さいスローアンプ10の
出力を用い、前記信号にパイルアップが生じてない場合
は時定数の大きいスローアンプ11の出力を用いるよう
にした。
求をきわめて合理的な手法で同時に満足させることがで
きるようにしたX線分析装置のパルスプロセッサを提供
すること。 【解決手段】 ファスト系アンプ8とスロー系アンプ9
とを並列接続したパルスプロセッサ6において、前記ス
ロー系アンプ9を、時定数の異なる複数のスローアンプ
10,11で構成し、入力される信号にパイルアップが
生じている場合は、時定数の小さいスローアンプ10の
出力を用い、前記信号にパイルアップが生じてない場合
は時定数の大きいスローアンプ11の出力を用いるよう
にした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、X線分析装置の
パルスプロセッサに関する。
パルスプロセッサに関する。
【0002】
【従来の技術】前記パルスプロセッサは、例えば走査型
電子顕微鏡に設けられたSi(シリコン)半導体X線検
出器(以下、単にX線検出器という)の出力がプリアン
プを経て入力されると、この入力信号をリニアアンプで
処理した後、AD変換し、これをマルチチャンネルアナ
ライザ(以下、MCAという)に出力するものである。
電子顕微鏡に設けられたSi(シリコン)半導体X線検
出器(以下、単にX線検出器という)の出力がプリアン
プを経て入力されると、この入力信号をリニアアンプで
処理した後、AD変換し、これをマルチチャンネルアナ
ライザ(以下、MCAという)に出力するものである。
【0003】そして、前記パルスプロセッサにおいて
は、前記プリアンプの出力信号には、図7(A)に示す
ように、多くのノイズ成分が含まれている。そこで、ノ
イズを除去するために、図6に示すようなリニアアンプ
61でフィルタをかけ、このリニアアンプ61を通過し
た信号をA/D変換器62においてA/D変換するよう
にしていた。なお、前記図7(A)において、符号a,
bは信号発生の時点を示している。
は、前記プリアンプの出力信号には、図7(A)に示す
ように、多くのノイズ成分が含まれている。そこで、ノ
イズを除去するために、図6に示すようなリニアアンプ
61でフィルタをかけ、このリニアアンプ61を通過し
た信号をA/D変換器62においてA/D変換するよう
にしていた。なお、前記図7(A)において、符号a,
bは信号発生の時点を示している。
【0004】すなわち、前記リニアアンプ61は、プリ
アンプ63の出力を整形するとともに増幅するスロー
(slow)系アンプ64と、このスロー系アンプ64
と並列に接続され、信号の重なり(パイルアップ)を認
識するために信号の発生を検出する機能を有するファス
ト(fast)系アンプ65と、スロー系アンプ64の
後段に設けられ、制御回路66によって制御される出力
ゲート67とからなる。
アンプ63の出力を整形するとともに増幅するスロー
(slow)系アンプ64と、このスロー系アンプ64
と並列に接続され、信号の重なり(パイルアップ)を認
識するために信号の発生を検出する機能を有するファス
ト(fast)系アンプ65と、スロー系アンプ64の
後段に設けられ、制御回路66によって制御される出力
ゲート67とからなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記リニア
アンプ61によって、プリアンプ63の出力信号に含ま
れるノイズを除去する場合、フィルタの時定数を短くす
ると、図7(B)に示すように、ノイズを完全に除去で
きない。そして、前記時定数を長くすると、ノイズ除去
は完全に行うことができるが、一つの信号の処理に時間
がかかり過ぎ、入力信号の計数率が高くなると、同図
(C)に示すように、パイルアップが生じ、測定できな
い信号の割合が増大する。
アンプ61によって、プリアンプ63の出力信号に含ま
れるノイズを除去する場合、フィルタの時定数を短くす
ると、図7(B)に示すように、ノイズを完全に除去で
きない。そして、前記時定数を長くすると、ノイズ除去
は完全に行うことができるが、一つの信号の処理に時間
がかかり過ぎ、入力信号の計数率が高くなると、同図
(C)に示すように、パイルアップが生じ、測定できな
い信号の割合が増大する。
【0006】つまり、従来のパルスプロセッサにおいて
は、高計数率と高分解能という相反する要求を同時に満
たすことが困難であった。なお、測定者が目的に応じて
フィルタの時定数を切り換え操作することが考えられる
が、このような操作は非常に煩わしく、測定効率に悪影
響が及ぼされるおそれがある。
は、高計数率と高分解能という相反する要求を同時に満
たすことが困難であった。なお、測定者が目的に応じて
フィルタの時定数を切り換え操作することが考えられる
が、このような操作は非常に煩わしく、測定効率に悪影
響が及ぼされるおそれがある。
【0007】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、高計数率と高分解能という相反
する二つの要求をきわめて合理的な手法で同時に満足さ
せることができるようにしたX線分析装置のパルスプロ
セッサ(以下、単にパルスプロセッサという)を提供す
ることである。
たもので、その目的は、高計数率と高分解能という相反
する二つの要求をきわめて合理的な手法で同時に満足さ
せることができるようにしたX線分析装置のパルスプロ
セッサ(以下、単にパルスプロセッサという)を提供す
ることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、ファスト系アンプとスロー系アンプ
とを並列接続したパルスプロセッサにおいて、前記スロ
ー系アンプを、時定数の異なる複数のスローアンプで構
成し、入力される信号にパイルアップが生じている場合
は、時定数の小さいスローアンプの出力を用い、前記信
号にパイルアップが生じてない場合は時定数の大きいス
ローアンプの出力を用いるようにしている。
め、この発明では、ファスト系アンプとスロー系アンプ
とを並列接続したパルスプロセッサにおいて、前記スロ
ー系アンプを、時定数の異なる複数のスローアンプで構
成し、入力される信号にパイルアップが生じている場合
は、時定数の小さいスローアンプの出力を用い、前記信
号にパイルアップが生じてない場合は時定数の大きいス
ローアンプの出力を用いるようにしている。
【0009】上記パルスプロセッサにおいては、パイル
アップの確率が少ない低計数率の場合には、時定数の大
きいスローアンプが用いられるため、分解能が良好とな
る。また、高計数率になると、時定数の小さいスローア
ンプが用いられるため、パイルアップによる数え落とし
(数え漏れ)が低減される。
アップの確率が少ない低計数率の場合には、時定数の大
きいスローアンプが用いられるため、分解能が良好とな
る。また、高計数率になると、時定数の小さいスローア
ンプが用いられるため、パイルアップによる数え落とし
(数え漏れ)が低減される。
【0010】そして、前記パルスプロセッサの具体的な
構成として、スローアンプの出力を切り換えてA/D変
換器に入力するようにしたり、あるいは、スローアンプ
の出力側にそれぞれサンプルホールド回路を設けたり、
また、スローアンプの出力側にそれぞれA/D変換器を
設けるようにしてもよい。
構成として、スローアンプの出力を切り換えてA/D変
換器に入力するようにしたり、あるいは、スローアンプ
の出力側にそれぞれサンプルホールド回路を設けたり、
また、スローアンプの出力側にそれぞれA/D変換器を
設けるようにしてもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の詳細について図
を参照しながら説明する。図1は、この発明のパルスプ
ロセッサの一例を示すもので、この図において、1は例
えば走査型電子顕微鏡の試料室に設けられたX線検出器
で、電子銃2から試料3に対して電子線4を照射したと
きに試料3から発せられるX線を検出し、検出信号を出
力するものである。5はX線検出器1の出力信号を適宜
増幅するプリアンプである。
を参照しながら説明する。図1は、この発明のパルスプ
ロセッサの一例を示すもので、この図において、1は例
えば走査型電子顕微鏡の試料室に設けられたX線検出器
で、電子銃2から試料3に対して電子線4を照射したと
きに試料3から発せられるX線を検出し、検出信号を出
力するものである。5はX線検出器1の出力信号を適宜
増幅するプリアンプである。
【0012】6はパルスプロセッサで、これにはプリア
ンプ5から出力される信号(図2(A)参照)が入力さ
れる。このパルスプロセッサ6は、次のように構成され
ている。すなわち、7はバッファアンプで、その出力側
には、ファスト系アンプ8とスロー系アンプ9とが互い
に並列になるように設けられている。ファスト系アンプ
8は、パイルアップを認識するために信号が発生したこ
とを検出する機能を有している。
ンプ5から出力される信号(図2(A)参照)が入力さ
れる。このパルスプロセッサ6は、次のように構成され
ている。すなわち、7はバッファアンプで、その出力側
には、ファスト系アンプ8とスロー系アンプ9とが互い
に並列になるように設けられている。ファスト系アンプ
8は、パイルアップを認識するために信号が発生したこ
とを検出する機能を有している。
【0013】そして、スロー系アンプ9は、二つの時定
数の異なるスローアンプ10,11を互いに並列に接続
してなるものである。この場合、時定数のより小さいア
ンプ10の出力パルスa(図2(C)参照)のパルス幅
が、時定数のより大きいアンプ11の出力パルスb(図
2(D)参照)のピークまでの時間になるように、アン
プ10,11の時定数がそれぞれ設定されている。
数の異なるスローアンプ10,11を互いに並列に接続
してなるものである。この場合、時定数のより小さいア
ンプ10の出力パルスa(図2(C)参照)のパルス幅
が、時定数のより大きいアンプ11の出力パルスb(図
2(D)参照)のピークまでの時間になるように、アン
プ10,11の時定数がそれぞれ設定されている。
【0014】12はファスト系アンプ8の後段に設けら
れる制御回路で、後述する切り換えスイッチ13やA/
D変換器14に制御信号を出力するものである。
れる制御回路で、後述する切り換えスイッチ13やA/
D変換器14に制御信号を出力するものである。
【0015】13は互いに並列接続されたスローアンプ
10,11の後段側に設けられる切り換えスイッチで、
制御回路12からの制御信号に基づいて接続を切り換え
て、スローアンプ10,11の出力をA/D変換器14
に入力するものである。
10,11の後段側に設けられる切り換えスイッチで、
制御回路12からの制御信号に基づいて接続を切り換え
て、スローアンプ10,11の出力をA/D変換器14
に入力するものである。
【0016】14はA/D変換器で、切り換えスイッチ
13を経て入力されたスローアンプ10,11の出力
を、制御回路12からの制御信号に基づいてA/D変換
し、データラッチを行う機能を有している。
13を経て入力されたスローアンプ10,11の出力
を、制御回路12からの制御信号に基づいてA/D変換
し、データラッチを行う機能を有している。
【0017】15が上述のように構成されたパルスプロ
セッサ6の後段に設けられるMCAで、測定したデータ
をヒストグラムにして分析を行うものである。
セッサ6の後段に設けられるMCAで、測定したデータ
をヒストグラムにして分析を行うものである。
【0018】次に、上述のように構成されたパルスプロ
セッサ6の動作について、図2および図3をも参照しな
がら説明する。
セッサ6の動作について、図2および図3をも参照しな
がら説明する。
【0019】今、t=0で発生した信号(図2(B)参
照)は、時定数の小さいスローアンプ10を経て、その
出力aがA/D変換器10に送られ、ここでA/D変換
され、ラッチされる(図2(E)参照)。また、前記t
=0で発生した信号は、時定数の大きいスローアンプ1
1を経て、その出力bがA/D変換器10に送られ、こ
こでA/D変換され、ラッチされる(図2(F)参
照)。
照)は、時定数の小さいスローアンプ10を経て、その
出力aがA/D変換器10に送られ、ここでA/D変換
され、ラッチされる(図2(E)参照)。また、前記t
=0で発生した信号は、時定数の大きいスローアンプ1
1を経て、その出力bがA/D変換器10に送られ、こ
こでA/D変換され、ラッチされる(図2(F)参
照)。
【0020】この場合、時定数の大きいスローアンプ1
1からの出力bがA/D変換器10においてA/D変換
できた場合は、この出力bをMCA15に出力し、出力
aのラッチ後、出力bのピークまでにパイルアップが生
じた場合は、出力aをMCA15に出力するのである。
1からの出力bがA/D変換器10においてA/D変換
できた場合は、この出力bをMCA15に出力し、出力
aのラッチ後、出力bのピークまでにパイルアップが生
じた場合は、出力aをMCA15に出力するのである。
【0021】図3は、パイルアップによる測定の可否を
図解的に示したもので、上段はプリアンプ5の出力a〜
kを示し、中段、下段は前記出力a〜kにそれぞれ対応
する時定数の小さいスローアンプ10の出力、時定数の
大きいスローアンプ11の出力を示している。また、こ
の図において、○印は測定可能を、×印は測定不可をそ
れぞれ示している。なお、横軸は時間を表している。
図解的に示したもので、上段はプリアンプ5の出力a〜
kを示し、中段、下段は前記出力a〜kにそれぞれ対応
する時定数の小さいスローアンプ10の出力、時定数の
大きいスローアンプ11の出力を示している。また、こ
の図において、○印は測定可能を、×印は測定不可をそ
れぞれ示している。なお、横軸は時間を表している。
【0022】以上説明したように、この発明のパルスプ
ロセッサ6においては、入力される信号にパイルアップ
が生じている場合は、時定数の小さいスローアンプ10
の出力を用い、前記信号にパイルアップが生じてない場
合は時定数の大きいスローアンプ11の出力を用いるよ
うにしているので、パイルアップの確率が少ない低計数
率の場合における分解能が良好となる一方、高計数率の
場合においては、パイルアップによる数え落としが低減
され、高計数率と高分解能という相反する二つの要求を
きわめて合理的な手法で同時に満足させることができ
る。
ロセッサ6においては、入力される信号にパイルアップ
が生じている場合は、時定数の小さいスローアンプ10
の出力を用い、前記信号にパイルアップが生じてない場
合は時定数の大きいスローアンプ11の出力を用いるよ
うにしているので、パイルアップの確率が少ない低計数
率の場合における分解能が良好となる一方、高計数率の
場合においては、パイルアップによる数え落としが低減
され、高計数率と高分解能という相反する二つの要求を
きわめて合理的な手法で同時に満足させることができ
る。
【0023】この発明は、上述の実施例に限られるもの
ではなく、種々に変形して実施することができる。例え
ば、図4に示すように、スローアンプ10,11のそれ
ぞれ出力側にサンプルホールド回路16,17を設け、
必要な信号のみをA/D変換器18においてA/D変換
し、このA/D変換された出力をMCA15に入力する
ようにしてもよい。
ではなく、種々に変形して実施することができる。例え
ば、図4に示すように、スローアンプ10,11のそれ
ぞれ出力側にサンプルホールド回路16,17を設け、
必要な信号のみをA/D変換器18においてA/D変換
し、このA/D変換された出力をMCA15に入力する
ようにしてもよい。
【0024】また、図5に示すように、スローアンプ1
0,11のそれぞれ出力側にA/D変換器19,20を
設け、これらの後段に切り換えスイッチ21を設け、デ
ィジタル化してから必要な信号をMCA15に入力する
ようにしてもよい。
0,11のそれぞれ出力側にA/D変換器19,20を
設け、これらの後段に切り換えスイッチ21を設け、デ
ィジタル化してから必要な信号をMCA15に入力する
ようにしてもよい。
【0025】図4および図5にそれぞれ示される構成を
採用した場合にも、上記図1に示した実施例と同様の作
用効果を奏することはいうまでもない。なお、上記A/
D変換器18〜20には、ラッチ機能を備えさせる必要
はない。
採用した場合にも、上記図1に示した実施例と同様の作
用効果を奏することはいうまでもない。なお、上記A/
D変換器18〜20には、ラッチ機能を備えさせる必要
はない。
【0026】なお、パイルアップによる数え落としが多
くても、エネルギー分解能の高い方がよい場合には、上
記切り換えを行わず、時定数の大きいスローアンプ11
の出力のみを使用するようにしてもよい。
くても、エネルギー分解能の高い方がよい場合には、上
記切り換えを行わず、時定数の大きいスローアンプ11
の出力のみを使用するようにしてもよい。
【0027】そして、上述の実施例においては、いずれ
もスロー系アンプ9を2つのスローアンプ10,11で
構成していたが、3以上のスローアンプを互いに並列に
接続してもよく、このようにした場合、パイルアップに
より細かく対応することができる。
もスロー系アンプ9を2つのスローアンプ10,11で
構成していたが、3以上のスローアンプを互いに並列に
接続してもよく、このようにした場合、パイルアップに
より細かく対応することができる。
【0028】
【発明の効果】この発明は、以上のような形態で実施さ
れ、以下のような効果を奏する。
れ、以下のような効果を奏する。
【0029】パイルアップの確率が少ない低計数率の場
合においては、時定数の大きいスローアンプが多く使用
されるので、分解能が向上する。また、高計数率の場合
には、時定数の小さいスローアンプが使用されるので、
パイルアップによる数え落としを低減することができ
る。したがって、この発明によれば、高計数率と高分解
能という相反する二つの要求を同時に満足させることが
できるパルスプロセッサが得られる。
合においては、時定数の大きいスローアンプが多く使用
されるので、分解能が向上する。また、高計数率の場合
には、時定数の小さいスローアンプが使用されるので、
パイルアップによる数え落としを低減することができ
る。したがって、この発明によれば、高計数率と高分解
能という相反する二つの要求を同時に満足させることが
できるパルスプロセッサが得られる。
【図1】この発明のパルスプロセッサの一例を概略的に
示す図である。
示す図である。
【図2】前記パルスプロセッサの動作説明図である。
【図3】測定の可否を説明するための図である。
【図4】この発明のパルスプロセッサの他の構成例を概
略的に示す図である。
略的に示す図である。
【図5】この発明のパルスプロセッサのさらに他の構成
例を概略的に示す図である。
例を概略的に示す図である。
【図6】従来のパルスプロセッサの構成を概略的に示す
図である。
図である。
【図7】従来技術の問題点を説明するための図である。
6…パルスプロセッサ、8…ファスト系アンプ、9…ス
ロー系アンプ、10…時定数の小さいスローアンプ、1
1…時定数の大きいスローアンプ、14…A/D変換
器、16…サンプルホールド回路、18,19,20…
A/D変換器。
ロー系アンプ、10…時定数の小さいスローアンプ、1
1…時定数の大きいスローアンプ、14…A/D変換
器、16…サンプルホールド回路、18,19,20…
A/D変換器。
Claims (4)
- 【請求項1】 ファスト系アンプとスロー系アンプとを
並列接続したX線分析装置のパルスプロセッサにおい
て、前記スロー系アンプを、時定数の異なる複数のスロ
ーアンプで構成し、入力される信号にパイルアップが生
じている場合は、時定数の小さいスローアンプの出力を
用い、前記信号にパイルアップが生じてない場合は時定
数の大きいスローアンプの出力を用いるようにしたこと
を特徴とするX線分析装置のパルスプロセッサ。 - 【請求項2】 スローアンプの出力を切り換えてA/D
変換器に入力するようにしてなる請求項1に記載のX線
分析装置のパルスプロセッサ。 - 【請求項3】 スローアンプの出力側にそれぞれサンプ
ルホールド回路を設けてなる請求項1に記載のX線分析
装置のパルスプロセッサ。 - 【請求項4】 スローアンプの出力側にそれぞれA/D
変換器を設けてなる請求項1に記載のX線分析装置のパ
ルスプロセッサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8354794A JPH10186041A (ja) | 1996-12-21 | 1996-12-21 | X線分析装置のパルスプロセッサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8354794A JPH10186041A (ja) | 1996-12-21 | 1996-12-21 | X線分析装置のパルスプロセッサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10186041A true JPH10186041A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18439955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8354794A Pending JPH10186041A (ja) | 1996-12-21 | 1996-12-21 | X線分析装置のパルスプロセッサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10186041A (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009229127A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Jeol Ltd | 放射線計測用パルスプロセッサ |
JP2012251999A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Toshiba Corp | 放射線検出装置、放射線検出システム及び放射線検出方法 |
US8471210B2 (en) | 2008-03-31 | 2013-06-25 | Southern Innovation International Pty Ltd. | Radiation imaging method with individual signal resolution |
US8812268B2 (en) | 2008-12-18 | 2014-08-19 | Southern Innovation International Pty. Ltd. | Method and apparatus for resolving piled-up pulses by using a mathematical transform |
US8954300B2 (en) | 2008-03-31 | 2015-02-10 | Southern Innovation International Pty Ltd. | Screening method and apparatus |
US9310513B2 (en) | 2008-03-31 | 2016-04-12 | Southern Innovation International Pty Ltd. | Method and apparatus for borehole logging |
JP2016075676A (ja) * | 2014-10-06 | 2016-05-12 | 株式会社東芝 | 光子計数装置及びx線ct装置 |
JP2016526160A (ja) * | 2013-05-24 | 2016-09-01 | オックスフォード インストルメンツ ナノテクノロジー ツールス リミテッド | 粒子スペクトルを処理する方法 |
WO2017083026A1 (en) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | Flir Detection, Inc. | Dose rate measurement systems and methods |
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US10310099B2 (en) | 2004-09-16 | 2019-06-04 | Southern Innovation International Pty Ltd | Method and apparatus for resolving individual signals in detector output data |
JP2020511641A (ja) * | 2017-03-06 | 2020-04-16 | プリズマティック、センサーズ、アクチボラグPrismatic Sensors Ab | 光子計数に基づくx線検出システム |
-
1996
- 1996-12-21 JP JP8354794A patent/JPH10186041A/ja active Pending
Cited By (16)
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