JPS6312245B2 - - Google Patents
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- JPS6312245B2 JPS6312245B2 JP55119803A JP11980380A JPS6312245B2 JP S6312245 B2 JPS6312245 B2 JP S6312245B2 JP 55119803 A JP55119803 A JP 55119803A JP 11980380 A JP11980380 A JP 11980380A JP S6312245 B2 JPS6312245 B2 JP S6312245B2
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- spectral
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/43—Conversion of monochrome picture signals to colour picture signals for colour picture display
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D7/00—Indicating measured values
- G01D7/02—Indicating value of two or more variables simultaneously
- G01D7/08—Indicating value of two or more variables simultaneously using a common indicating element for two or more variables
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、スペクトル表示装置に関する。
スペクトルは、分析装置による分析結果の一つ
である。スペクトルとしては、例えば、分光光度
計の吸収スペクトルや反射スペクトル、質量分析
計の質量スペクトル、核磁気共鳴装置の核磁気共
鳴スペクトル、ガスクロマトグラフ又は液体クロ
マトグラフのクロマトグラフ、X線分析装置のX
線スペクトルなどがある。これらのスペクトル
は、通常、2次元で表わされる。横軸は、所定の
物理量の変数であり、縦軸は、この変数に対する
第2の物理量の変数である。そして、これらのス
ペクトルは、通常、測定試料の定性分析に用いら
れる。また、定量分析やそれ以外の目的にも用い
られる。スペクトルの2次元的表示のために、一
般には、記録計が用いられているが、最近は、
CRTなどの表示装置が用いられることもある。
である。スペクトルとしては、例えば、分光光度
計の吸収スペクトルや反射スペクトル、質量分析
計の質量スペクトル、核磁気共鳴装置の核磁気共
鳴スペクトル、ガスクロマトグラフ又は液体クロ
マトグラフのクロマトグラフ、X線分析装置のX
線スペクトルなどがある。これらのスペクトル
は、通常、2次元で表わされる。横軸は、所定の
物理量の変数であり、縦軸は、この変数に対する
第2の物理量の変数である。そして、これらのス
ペクトルは、通常、測定試料の定性分析に用いら
れる。また、定量分析やそれ以外の目的にも用い
られる。スペクトルの2次元的表示のために、一
般には、記録計が用いられているが、最近は、
CRTなどの表示装置が用いられることもある。
本発明は、以上の背景のもとでなされ、その目
的は、表示手段としてカラー表示を用いることに
より、カラーの特性を利用した新規なる表示方式
を採用するスペクトル表示装置を提供するにあ
る。
的は、表示手段としてカラー表示を用いることに
より、カラーの特性を利用した新規なる表示方式
を採用するスペクトル表示装置を提供するにあ
る。
本発明は、第1のスペクトル面と第2のスペク
トル面をそれぞれ異る色を決定する映像信号とし
てカラー表示手段に供給して、カラーのスペクト
ル表示を行なわせるものである。
トル面をそれぞれ異る色を決定する映像信号とし
てカラー表示手段に供給して、カラーのスペクト
ル表示を行なわせるものである。
通常のスペクトルは、記録計上の表示におい
て、2次元空間内の線スペクトルである。ここ
で、表示の縦軸を、例えば、0−100%フルスケ
ルとすると、0%の線又は100%の線が基線とな
る。そこで、上述の線スペクトルと基線(例えば
0%)にはさまれた領域を、以下、スペクトル面
と表現する。
て、2次元空間内の線スペクトルである。ここ
で、表示の縦軸を、例えば、0−100%フルスケ
ルとすると、0%の線又は100%の線が基線とな
る。そこで、上述の線スペクトルと基線(例えば
0%)にはさまれた領域を、以下、スペクトル面
と表現する。
本発明の基本的概念について第1図および第2
図を用いて説明する。表示すべきスペクトルは、
2種類の形で得られる。第1は、分析装置1から
直接得られる場合であり、第2は、一旦他の分析
装置によつて得られたスペクトルをデータとして
記憶装置3に記憶しておく場合である。データの
記憶の方法としては、連続的スペクトルを所定間
隔で抽出したデータを記録するものや、質量スペ
クトルのバーグラフ表示のようにスペクトルピー
クがある質量数についてのみその質量数と対応す
るピーク値を記憶するものである。また、近年の
分析装置は、マイクロコンピユータを内蔵してい
るものがあり、このマイクロコンピユータの
RAMにスペクトルを一時記憶する場合がある。
この場合は、分析装置1からスペクトルを得る場
合の一例である。制御回路5は、分析装置1ある
いは記憶装置3から2つのスペクトルを読み出
し、それから、画像信号出力回路7の中の画像メ
モリ9に2つのスペクトル面情報をセツトする。
制御回路5は、同期回路11にトリガ信号Tを発
した後、画像信号を転送する。同期回路11は、
このトリガー信号に基づいて同期信号を発し、画
像メモリ9のアドレスを順次指定しながら、画像
メモリ9内に転送された信号を順次記憶する。画
像メモリ9は、3種類のメモリである赤色メモリ
9R、青色メモリ9B、緑色メモリ9Gから構成
されている。これらの各メモリ9R,9B,9G
の記憶容量は、表示手段15の画面表示に対応し
て、画面表示が512×480ドツトであれば、このド
ツト数に対する容量を有している。表示手段15
への画面表示を行うには、同期回路11は、同期
信号によつて画像メモリ9のアドレスを順次指定
しながら、画像信号を読み出される。読み出され
た信号は、一旦ラツチ回路13にホールドされた
後、表示手段15に供給される。一方、表示手段
15には、同期回路11から水平同期信号や垂直
同期信号が供給されており、表示手段15上に画
面表示される。2つのスペクトルのスペクトル面
は、画像信号として画像メモリ9内に記憶されて
いる。その記憶状態の一例は第2図に図示したと
おりである。すなわち、第1の表示すべきスペク
トル面をSP1とし、第2の表示すべきスペクト
ル面をSP2とすると、赤色メモリ9Rには第1
のスペクトル面信号SP1が記憶され、青色メモ
リ9Bには第2のスペクトル面信号SP2が記憶
されている。第2図上においては、アナログ的表
示をしているが、実際にはデイジタル的に記憶さ
れている。これらのスペクトルSP1,SP2を独
立に、すなわち、両者を並べそろえて見比べる
と、両スペクトルが極めて類似していることがわ
かる。しかしながら、どの点に相違があるかを知
るには、両者を繰り返し見比べる必要があり、直
感的な判別は不可能である。それに対して、赤色
メモリ9Rに第1スペクトル面情報SP1を記憶
し、青色メモリ9Bに第2スペクトル面情報SP
2を記憶した後、これらの画像信号をカラー表示
手段11に表示すると、第2図の下方の図示のよ
うになる。ここで、15′は、カラー表示手段1
5の画面の状態を示し、目視可能なものである。
カラーの混色の原理に基づき、第1スペクトル面
SP1(赤色)と第2スペクトル面SP2(青色)
の両スペクトルが合致した部分は、マゼンタ色
(Magenta;赤紫色)に変わる。そして、両スペ
クトル面が合致しない部分については、元のまま
の赤色又は青色として表示される。したがつて、
画面11′の左方のように、第1スペクトル面SP
1のピークR1と第2スペクトル面SP2のピー
クBのピーク位置が左右にずれていることが一目
で判別できる。また、画面11′の右方のように、
第1スペクトルSP1のピークR2の巾が第2ス
ペクトル面SP2の巾に比べて広いことも判別で
きる。そして、また、赤色、青色およびマゼンタ
色の全領域に対するマゼンタ色に変色した部分の
割合を見ることにより、換言すると、変色部分と
非変色部分の相対的割合を目視することにより、
直感的に両スペクトル面の合致度を識別できる。
図を用いて説明する。表示すべきスペクトルは、
2種類の形で得られる。第1は、分析装置1から
直接得られる場合であり、第2は、一旦他の分析
装置によつて得られたスペクトルをデータとして
記憶装置3に記憶しておく場合である。データの
記憶の方法としては、連続的スペクトルを所定間
隔で抽出したデータを記録するものや、質量スペ
クトルのバーグラフ表示のようにスペクトルピー
クがある質量数についてのみその質量数と対応す
るピーク値を記憶するものである。また、近年の
分析装置は、マイクロコンピユータを内蔵してい
るものがあり、このマイクロコンピユータの
RAMにスペクトルを一時記憶する場合がある。
この場合は、分析装置1からスペクトルを得る場
合の一例である。制御回路5は、分析装置1ある
いは記憶装置3から2つのスペクトルを読み出
し、それから、画像信号出力回路7の中の画像メ
モリ9に2つのスペクトル面情報をセツトする。
制御回路5は、同期回路11にトリガ信号Tを発
した後、画像信号を転送する。同期回路11は、
このトリガー信号に基づいて同期信号を発し、画
像メモリ9のアドレスを順次指定しながら、画像
メモリ9内に転送された信号を順次記憶する。画
像メモリ9は、3種類のメモリである赤色メモリ
9R、青色メモリ9B、緑色メモリ9Gから構成
されている。これらの各メモリ9R,9B,9G
の記憶容量は、表示手段15の画面表示に対応し
て、画面表示が512×480ドツトであれば、このド
ツト数に対する容量を有している。表示手段15
への画面表示を行うには、同期回路11は、同期
信号によつて画像メモリ9のアドレスを順次指定
しながら、画像信号を読み出される。読み出され
た信号は、一旦ラツチ回路13にホールドされた
後、表示手段15に供給される。一方、表示手段
15には、同期回路11から水平同期信号や垂直
同期信号が供給されており、表示手段15上に画
面表示される。2つのスペクトルのスペクトル面
は、画像信号として画像メモリ9内に記憶されて
いる。その記憶状態の一例は第2図に図示したと
おりである。すなわち、第1の表示すべきスペク
トル面をSP1とし、第2の表示すべきスペクト
ル面をSP2とすると、赤色メモリ9Rには第1
のスペクトル面信号SP1が記憶され、青色メモ
リ9Bには第2のスペクトル面信号SP2が記憶
されている。第2図上においては、アナログ的表
示をしているが、実際にはデイジタル的に記憶さ
れている。これらのスペクトルSP1,SP2を独
立に、すなわち、両者を並べそろえて見比べる
と、両スペクトルが極めて類似していることがわ
かる。しかしながら、どの点に相違があるかを知
るには、両者を繰り返し見比べる必要があり、直
感的な判別は不可能である。それに対して、赤色
メモリ9Rに第1スペクトル面情報SP1を記憶
し、青色メモリ9Bに第2スペクトル面情報SP
2を記憶した後、これらの画像信号をカラー表示
手段11に表示すると、第2図の下方の図示のよ
うになる。ここで、15′は、カラー表示手段1
5の画面の状態を示し、目視可能なものである。
カラーの混色の原理に基づき、第1スペクトル面
SP1(赤色)と第2スペクトル面SP2(青色)
の両スペクトルが合致した部分は、マゼンタ色
(Magenta;赤紫色)に変わる。そして、両スペ
クトル面が合致しない部分については、元のまま
の赤色又は青色として表示される。したがつて、
画面11′の左方のように、第1スペクトル面SP
1のピークR1と第2スペクトル面SP2のピー
クBのピーク位置が左右にずれていることが一目
で判別できる。また、画面11′の右方のように、
第1スペクトルSP1のピークR2の巾が第2ス
ペクトル面SP2の巾に比べて広いことも判別で
きる。そして、また、赤色、青色およびマゼンタ
色の全領域に対するマゼンタ色に変色した部分の
割合を見ることにより、換言すると、変色部分と
非変色部分の相対的割合を目視することにより、
直感的に両スペクトル面の合致度を識別できる。
以上の説明では、赤色メモリ9Rを第1スペク
トル面情報の記憶に用い、青色メモリ9Bを第2
スペクトル面情報の記憶に用い、赤色と青色の混
色であるマゼンタ色を表示に用いていたが、他の
色の組み合せでもよい。すなわち、赤色と緑色メ
モリを用い、両色の混色である黄色表示をして
も、緑色と青色メモリを用い、両色の混色である
シアン色表示をしてもよい。さらには、3色の画
像メモリを有効に利用してもよい。すなわち、第
1スペクトルの画像信号を青色メモリ9Bに記憶
するとともに、赤色メモリ9Rと緑色メモリ9G
には第2スペクトルについての同時画像信号を記
憶する。すると、画面表示上では、第1スペクト
ルは青色に、第2スペクトルは黄色に表示され、
両スペクトルの合致した部分は白色の表示とな
る。
トル面情報の記憶に用い、青色メモリ9Bを第2
スペクトル面情報の記憶に用い、赤色と青色の混
色であるマゼンタ色を表示に用いていたが、他の
色の組み合せでもよい。すなわち、赤色と緑色メ
モリを用い、両色の混色である黄色表示をして
も、緑色と青色メモリを用い、両色の混色である
シアン色表示をしてもよい。さらには、3色の画
像メモリを有効に利用してもよい。すなわち、第
1スペクトルの画像信号を青色メモリ9Bに記憶
するとともに、赤色メモリ9Rと緑色メモリ9G
には第2スペクトルについての同時画像信号を記
憶する。すると、画面表示上では、第1スペクト
ルは青色に、第2スペクトルは黄色に表示され、
両スペクトルの合致した部分は白色の表示とな
る。
また、以上の説明では、画面上にはスペクトル
しか表示されていないが、文字、数字あるいはス
ペクトルの縦軸および横軸などの表示は、通常の
画像表示技術に基づいて表示すればよい。
しか表示されていないが、文字、数字あるいはス
ペクトルの縦軸および横軸などの表示は、通常の
画像表示技術に基づいて表示すればよい。
また、表示手段15として、モニタテレビ方式
のもので説明したが、通常のテレビを用いる場合
には、画像メモリ9内の画像信号に同期回路13
からの水平同期信号および垂直同期信号などを合
成した後、この信号でもつてVHF波をRF変調し
た後、テレビのアンテナ端子から入力することで
画像表示できる。
のもので説明したが、通常のテレビを用いる場合
には、画像メモリ9内の画像信号に同期回路13
からの水平同期信号および垂直同期信号などを合
成した後、この信号でもつてVHF波をRF変調し
た後、テレビのアンテナ端子から入力することで
画像表示できる。
また、以上の説明は、3電子銃方式のカラー
CRTを基本として説明しているが、単電子銃方
式のカラーCRTに対しても画像信号に対する信
号の制御法を若干変更することにより適用でき
る。また、CRT以外のカラー表示手段を用いて
もよい。
CRTを基本として説明しているが、単電子銃方
式のカラーCRTに対しても画像信号に対する信
号の制御法を若干変更することにより適用でき
る。また、CRT以外のカラー表示手段を用いて
もよい。
本発明の一実施例について第3図を用いて説明
する。この例は、表示すべきスペクトルが、質量
分析計の質量スペクトルの場合である。
する。この例は、表示すべきスペクトルが、質量
分析計の質量スペクトルの場合である。
最初に、質量分析計本体の概略の構成および動
作について説明する。この質量分析計は、マイク
ロコンピユータにより本体の制御あるいは演算が
行なわれている。直接試料導入機構あるいはガス
クロマトグラフからイオン源10に導入された気
体状試料は、イオン源10の中でイオン化され
る。イオン源10から押し出されたイオンは、加
速電極等によつて加速される。加速されたイオン
は、磁石12の間隙に形成された磁場内に導入さ
れ、質量数に応じて分散される。そして、磁場強
度に対応した質量数のイオンのみがコレクタスリ
ツト14を経て検知器16によつて検知される。
検知器16の出力は、A/D変換器18によつて
デイジタル信号に変換され、バスライン20を介
してRAM22に記憶される。また、検知器16
の出力は、増巾器24によつて増巾された後、ビ
ジグラフやUVレコーダなどの記録装置26に記
録される。マーカ出力回路28からは、質量数1
毎に短いマーカ信号が、質量数10毎に中程度のマ
ーカ信号が、質量数100毎に長いマーカ信号が出
力される。増巾器24の出力と、マーカ出力回路
28の出力は、切換回路30によつて選択的に記
録装置26に導かれ、記録装置26上には、質量
スペクトルとマスマーカが記録される。マーカ出
力回路28から出力されるマーカ信号は次のよう
にして作られる。すなわち、RAM22又は
ROM32の中には、あらかじめ、質量数と磁場
強度の対応テーブルが記憶されている。マイクロ
コンピユータ(MPU)34は、所定の質量数に
対応する磁場強度を上記のテーブルから読み出
す。読み出された磁場強度値は、D/A変換器3
6によつてアナログ信号に変換された後、比較器
38の一方の入力となる。磁石12の間隙には、
ホール素子などの磁場検出素子40が設置されて
いる。磁場検出素子40によつて検出された磁場
強度の信号は、比較器38に入力する。比較器3
8の2入力が等しくなつた時、すなわち、磁石1
2によつて発生した磁場強度が所定の質量数に対
応する磁場強度に等しくなつた時、比較器38は
一致信号を出力する。この一致信号によつて、割
り込み入出力40は、割り込み信号を出力する。
この割り込み信号によつて、MPU34は、割り
込み信号が発生した時点の質量数を知り、マスマ
ーカ出力の基礎とする。イオン源10の加速電圧
は、高圧電源42によつて調節される。高圧電源
42は、D/A変換器44を介してMPU34に
より制御される。磁石12の間隙の磁場は、磁場
制御電源46からの電力供給によつて形成され
る。磁場制御電源46は、D/A変換器48を介
してMPU34により制御される。スキヤンモー
ドの設定、測定質量範囲の設定や走査速度の設定
は、操作パネル50の操作により、I/O52を
介して行なわれる。また、マススペクトルやピー
クは、I/O54を介してモニタ56上に表示さ
れる。以上の構成によつて、質量分析計の本体を
構成している。
作について説明する。この質量分析計は、マイク
ロコンピユータにより本体の制御あるいは演算が
行なわれている。直接試料導入機構あるいはガス
クロマトグラフからイオン源10に導入された気
体状試料は、イオン源10の中でイオン化され
る。イオン源10から押し出されたイオンは、加
速電極等によつて加速される。加速されたイオン
は、磁石12の間隙に形成された磁場内に導入さ
れ、質量数に応じて分散される。そして、磁場強
度に対応した質量数のイオンのみがコレクタスリ
ツト14を経て検知器16によつて検知される。
検知器16の出力は、A/D変換器18によつて
デイジタル信号に変換され、バスライン20を介
してRAM22に記憶される。また、検知器16
の出力は、増巾器24によつて増巾された後、ビ
ジグラフやUVレコーダなどの記録装置26に記
録される。マーカ出力回路28からは、質量数1
毎に短いマーカ信号が、質量数10毎に中程度のマ
ーカ信号が、質量数100毎に長いマーカ信号が出
力される。増巾器24の出力と、マーカ出力回路
28の出力は、切換回路30によつて選択的に記
録装置26に導かれ、記録装置26上には、質量
スペクトルとマスマーカが記録される。マーカ出
力回路28から出力されるマーカ信号は次のよう
にして作られる。すなわち、RAM22又は
ROM32の中には、あらかじめ、質量数と磁場
強度の対応テーブルが記憶されている。マイクロ
コンピユータ(MPU)34は、所定の質量数に
対応する磁場強度を上記のテーブルから読み出
す。読み出された磁場強度値は、D/A変換器3
6によつてアナログ信号に変換された後、比較器
38の一方の入力となる。磁石12の間隙には、
ホール素子などの磁場検出素子40が設置されて
いる。磁場検出素子40によつて検出された磁場
強度の信号は、比較器38に入力する。比較器3
8の2入力が等しくなつた時、すなわち、磁石1
2によつて発生した磁場強度が所定の質量数に対
応する磁場強度に等しくなつた時、比較器38は
一致信号を出力する。この一致信号によつて、割
り込み入出力40は、割り込み信号を出力する。
この割り込み信号によつて、MPU34は、割り
込み信号が発生した時点の質量数を知り、マスマ
ーカ出力の基礎とする。イオン源10の加速電圧
は、高圧電源42によつて調節される。高圧電源
42は、D/A変換器44を介してMPU34に
より制御される。磁石12の間隙の磁場は、磁場
制御電源46からの電力供給によつて形成され
る。磁場制御電源46は、D/A変換器48を介
してMPU34により制御される。スキヤンモー
ドの設定、測定質量範囲の設定や走査速度の設定
は、操作パネル50の操作により、I/O52を
介して行なわれる。また、マススペクトルやピー
クは、I/O54を介してモニタ56上に表示さ
れる。以上の構成によつて、質量分析計の本体を
構成している。
また、バスライン20は、インタフエイス58
を介して、MPU34より演算処理能力の高いコ
ンピユータ(CPU)60のバスライン62に接
続されている。このCPU60は、主にデータ処
理のために用いられる。データ処理のためのプロ
グラムおよび演算結果などのデータは、デイスク
メモリ64に格納されている。条件設定などの入
力は、キーボード66から行なわれ、データの処
理結果は、プロツタ68によつ打出される。デイ
スクメモリ64、キーボード66、プロツタ68
は、それぞれI/O70,72,74を介してバ
スライン62に接続されている。また、データの
処理結果は、カラーCRTなどのカラー表示装置
76にも表示できる。カラー表示装置76は、
I/O78を介してバスライン62に接続されて
いる。同期回路80は、画像メモリ82内の赤色
メモリ82R、青色メモリ82B、緑色メモリ8
2Gへの画像信号の読み込み、読み出しを制御す
る。画像メモリ82から読み出された画像信号
は、一旦ラツチ回路84にホールドされた後、表
示装置76に供給される。また、表示装置76に
は、同期回路80から水平同期信号および垂直同
期信号が供給されている。
を介して、MPU34より演算処理能力の高いコ
ンピユータ(CPU)60のバスライン62に接
続されている。このCPU60は、主にデータ処
理のために用いられる。データ処理のためのプロ
グラムおよび演算結果などのデータは、デイスク
メモリ64に格納されている。条件設定などの入
力は、キーボード66から行なわれ、データの処
理結果は、プロツタ68によつ打出される。デイ
スクメモリ64、キーボード66、プロツタ68
は、それぞれI/O70,72,74を介してバ
スライン62に接続されている。また、データの
処理結果は、カラーCRTなどのカラー表示装置
76にも表示できる。カラー表示装置76は、
I/O78を介してバスライン62に接続されて
いる。同期回路80は、画像メモリ82内の赤色
メモリ82R、青色メモリ82B、緑色メモリ8
2Gへの画像信号の読み込み、読み出しを制御す
る。画像メモリ82から読み出された画像信号
は、一旦ラツチ回路84にホールドされた後、表
示装置76に供給される。また、表示装置76に
は、同期回路80から水平同期信号および垂直同
期信号が供給されている。
次に、この第3図の実施例を用いたカラー表示
の例について説明する。
の例について説明する。
第4図は、データ検索の一例である。第4図に
おいて、Aは被検索スペクトルであり、Bおよび
Cはこの被検索スペクトルに対してデータ検索し
た結果得られたライブラリ中の類似スペクトルで
あり、類似度はBの方がCより高いものである。
ここで、データ検索の概略について、第3図およ
び第5図を用いて説明する。加速電圧や走査質量
範囲などの測定条件が、操作パネル50から入力
されると、高圧電源42は所定の加速電圧に設定
される。イオン源10内に未知試料が導入され、
イオン化される。イオンは、磁場制御電源46に
よる掃引磁場によつて質量分散され、検知器16
で検出される。そして、A/D変換器18により
デイジタル信号に変換された後、そのイオン強度
信号(INT)は質量数(m/e)に対応ずけら
れて、RAM22内に一時記憶する。CPU60
は、インターフエイス58を介して、RAM22
内のm/eとINTのデータを取り込む(処理
100)。そして、縦軸のイオン電流値は、最強ピー
クを基準とした強度比で表わされ、取り込んだデ
ータをノーマライズを行う(処理102)。さらに、
データの簡略化をするために、横軸の質量数を14
マス毎に区切り、その各区間内の最強のピークを
2個だけピツクアツプする(処理104)。このピツ
クアツプされたピークについて、そのピーク値が
2.5%以上(フルスケール100%に対して)か否か
が判定される(判断106)。ここで、2.5%以下の
微小ピークは、データ上からキヤンセルされる。
そして、判断108のステツプにおいて、すべての
質量数内の14マス毎の区間が終了するまで、ステ
ツプ104、106が続く。すべてのデータについて簡
略化が終了すると、最強ピークとしてデータ上残
つているピーク本数が100本以下か否かが判定さ
れる(判断110)。そして、ピーク本数が100本以
上の場合には、強度の強い順に100本のピークを
選択し、簡略化する(処理112)。以上のようにし
て、被検索スペクトルの整理が終了すると、次
に、あらかじめ磁気デイスク64内のライブラリ
に記憶されていたりフアレンススペクトルを読み
出す(処理114)。このリフアレンススペクトル
は、被検索スペクトルに施されたのと同様に、ノ
ーマライズや簡略化の処理がなされたものであ
り、質量数とそれに対応するイオン電流値として
データを構成している。それ以外にも、リフアレ
ンススペクトルの化合物の名称、分子量、分子
式、イオン化方式などのデータもフアイリングさ
れている。この読み出されたリフアレンスと被検
索スペクトルの類似度の計算が行なわれる(処理
116)。この計算は、被検索スペクトルのパターン
係数(最強ピークに対する強度比)とリフアレン
スのパターン係数の係数比を各質量数毎に求め、
これらのパターン係数比の標準偏差を求めること
によつて行なわれる。ここで、パターン係数比の
計算結果は、被検索とリフアレンスのいずれが大
きいかに基づいて正負のいずれかの値をとるよう
にしてある。したがつて、標準偏差が小さいほ
ど、2つのスペクトルの類似性が高くなる。ここ
で、平均値の絶対値による重みをWeとし、標準
偏差をS(X)とした時の類時度S.I.は次式であ
らわせる。
おいて、Aは被検索スペクトルであり、Bおよび
Cはこの被検索スペクトルに対してデータ検索し
た結果得られたライブラリ中の類似スペクトルで
あり、類似度はBの方がCより高いものである。
ここで、データ検索の概略について、第3図およ
び第5図を用いて説明する。加速電圧や走査質量
範囲などの測定条件が、操作パネル50から入力
されると、高圧電源42は所定の加速電圧に設定
される。イオン源10内に未知試料が導入され、
イオン化される。イオンは、磁場制御電源46に
よる掃引磁場によつて質量分散され、検知器16
で検出される。そして、A/D変換器18により
デイジタル信号に変換された後、そのイオン強度
信号(INT)は質量数(m/e)に対応ずけら
れて、RAM22内に一時記憶する。CPU60
は、インターフエイス58を介して、RAM22
内のm/eとINTのデータを取り込む(処理
100)。そして、縦軸のイオン電流値は、最強ピー
クを基準とした強度比で表わされ、取り込んだデ
ータをノーマライズを行う(処理102)。さらに、
データの簡略化をするために、横軸の質量数を14
マス毎に区切り、その各区間内の最強のピークを
2個だけピツクアツプする(処理104)。このピツ
クアツプされたピークについて、そのピーク値が
2.5%以上(フルスケール100%に対して)か否か
が判定される(判断106)。ここで、2.5%以下の
微小ピークは、データ上からキヤンセルされる。
そして、判断108のステツプにおいて、すべての
質量数内の14マス毎の区間が終了するまで、ステ
ツプ104、106が続く。すべてのデータについて簡
略化が終了すると、最強ピークとしてデータ上残
つているピーク本数が100本以下か否かが判定さ
れる(判断110)。そして、ピーク本数が100本以
上の場合には、強度の強い順に100本のピークを
選択し、簡略化する(処理112)。以上のようにし
て、被検索スペクトルの整理が終了すると、次
に、あらかじめ磁気デイスク64内のライブラリ
に記憶されていたりフアレンススペクトルを読み
出す(処理114)。このリフアレンススペクトル
は、被検索スペクトルに施されたのと同様に、ノ
ーマライズや簡略化の処理がなされたものであ
り、質量数とそれに対応するイオン電流値として
データを構成している。それ以外にも、リフアレ
ンススペクトルの化合物の名称、分子量、分子
式、イオン化方式などのデータもフアイリングさ
れている。この読み出されたリフアレンスと被検
索スペクトルの類似度の計算が行なわれる(処理
116)。この計算は、被検索スペクトルのパターン
係数(最強ピークに対する強度比)とリフアレン
スのパターン係数の係数比を各質量数毎に求め、
これらのパターン係数比の標準偏差を求めること
によつて行なわれる。ここで、パターン係数比の
計算結果は、被検索とリフアレンスのいずれが大
きいかに基づいて正負のいずれかの値をとるよう
にしてある。したがつて、標準偏差が小さいほ
ど、2つのスペクトルの類似性が高くなる。ここ
で、平均値の絶対値による重みをWeとし、標準
偏差をS(X)とした時の類時度S.I.は次式であ
らわせる。
S.I.=1−We・S(X)
したがつて、両スペクトルが完全に一致した
時、S.I.は1.0となり、類似性が高いほどS.I.は1
に近くなる。そしてS.I.が0.4以下では、スペクト
ル間の類似性はほとんどない。以上のようにし
て、1つのリフアレンススペクトルについて類似
度の計算が行なわれると、判断118において、ラ
イブラリ中の他のリフアレンスのすべてについて
類似度の計算を行うようにする。判断118におい
て、すべてのリフアレンスについて計算が終了す
ると、リフアレンスデータは、類似度の高い順に
並び替えられる(処理120)。そして、検索結果が
表示装置76やプロツタ68に出力される。
時、S.I.は1.0となり、類似性が高いほどS.I.は1
に近くなる。そしてS.I.が0.4以下では、スペクト
ル間の類似性はほとんどない。以上のようにし
て、1つのリフアレンススペクトルについて類似
度の計算が行なわれると、判断118において、ラ
イブラリ中の他のリフアレンスのすべてについて
類似度の計算を行うようにする。判断118におい
て、すべてのリフアレンスについて計算が終了す
ると、リフアレンスデータは、類似度の高い順に
並び替えられる(処理120)。そして、検索結果が
表示装置76やプロツタ68に出力される。
さて、以上のデータ検索の方法を用いて、第4
図Aの被検索スペクトルに対する類似スペクトル
を検索した結果がB,Cであることは、前述した
とおりでである。そして、これらの各スペクトル
を第4図の如く並べた場合、両スペクトルの類似
は直感的に行えず、類似度S.I.の数字だけが基準
となる。それに対して、第6図は本発明を実施し
た場合であり、被検索スペクトルを赤色メモリ8
2Rに記憶し、データ検索の結果得られたリフア
レンススペクトルを青色メモリ82Bに記憶した
後、表示装置76に表示したものである。データ
検索の結果は、磁気デイスク64内に類似度の順
に記憶されているため、キーボード66からの操
作により、青色メモリ82Bに記憶するリフアレ
ンススペクトルの種類は簡単に変えられる。第6
図Aは、第4図Bのリフアレンススペクトルを青
色メモリ82Bに記憶して表示した場合であり、
第6図Bは、第4図Cのリフアレンススペクトル
を青色メモリ82Bに記憶した後表示した場合で
ある。そして、両スペクトルの合致したところ
は、マゼンタ色に変色している。ここで、第6図
A,Bから直感的に理解できることは、第6図A
については、低マス側で各ピークのマツチングが
とれているが、高マス側でピークのズレがある。
一方、第6図Bは、高マス側ではピークのマツチ
ングがよいが、低マス側ではサンプルとリフアレ
ンス間にわずかずつのピーク位置のズレがあり、
両物質間の若干の構造上の違いを示している。こ
のようなわずか1マスの違いは、サンプルとリフ
アレンスを並べておいた場合には判別しにくいと
ころであるが、本発明のカラー表示により改善さ
れる。さらに、類似度S.I.の表示だけでは、各ス
ペクトル単位の合致度は不明であり、フラグメン
トピークは合致度が良いが、親イオンについては
ほとんど合致していないものを類似度が高いと判
断してしまう恐れも、かかる表示によつて解消さ
れる。さらに、同じ質量数のところにピークがあ
る場合でも、いずれのイオン強度が高いかが一目
でわかる。例えば、第6図Aにおいて、質量数
88、89のそれぞれのピークについてみると、質量
数88ではリフアレンスの強度が高く、質量数89で
はサンプルの強度が強いことはわかる。
図Aの被検索スペクトルに対する類似スペクトル
を検索した結果がB,Cであることは、前述した
とおりでである。そして、これらの各スペクトル
を第4図の如く並べた場合、両スペクトルの類似
は直感的に行えず、類似度S.I.の数字だけが基準
となる。それに対して、第6図は本発明を実施し
た場合であり、被検索スペクトルを赤色メモリ8
2Rに記憶し、データ検索の結果得られたリフア
レンススペクトルを青色メモリ82Bに記憶した
後、表示装置76に表示したものである。データ
検索の結果は、磁気デイスク64内に類似度の順
に記憶されているため、キーボード66からの操
作により、青色メモリ82Bに記憶するリフアレ
ンススペクトルの種類は簡単に変えられる。第6
図Aは、第4図Bのリフアレンススペクトルを青
色メモリ82Bに記憶して表示した場合であり、
第6図Bは、第4図Cのリフアレンススペクトル
を青色メモリ82Bに記憶した後表示した場合で
ある。そして、両スペクトルの合致したところ
は、マゼンタ色に変色している。ここで、第6図
A,Bから直感的に理解できることは、第6図A
については、低マス側で各ピークのマツチングが
とれているが、高マス側でピークのズレがある。
一方、第6図Bは、高マス側ではピークのマツチ
ングがよいが、低マス側ではサンプルとリフアレ
ンス間にわずかずつのピーク位置のズレがあり、
両物質間の若干の構造上の違いを示している。こ
のようなわずか1マスの違いは、サンプルとリフ
アレンスを並べておいた場合には判別しにくいと
ころであるが、本発明のカラー表示により改善さ
れる。さらに、類似度S.I.の表示だけでは、各ス
ペクトル単位の合致度は不明であり、フラグメン
トピークは合致度が良いが、親イオンについては
ほとんど合致していないものを類似度が高いと判
断してしまう恐れも、かかる表示によつて解消さ
れる。さらに、同じ質量数のところにピークがあ
る場合でも、いずれのイオン強度が高いかが一目
でわかる。例えば、第6図Aにおいて、質量数
88、89のそれぞれのピークについてみると、質量
数88ではリフアレンスの強度が高く、質量数89で
はサンプルの強度が強いことはわかる。
本発明の他の例について第7図および第8図お
よび第9図を用いて説明する。第7図Aは、パー
フルオロケロシン(PFK)のスペクトルの一部
である。PFKは、質量分析計の標準物質として
よく用いられるものであり、マーカの較正や内部
標準の測定に利用される。第7図Bは、PFKの
スペクトルを用いてマスマーカの補正を行う場合
の表示装置76上の画面表示の状態である。そし
て、基本PFKスペクトルを赤色表示し、未補正
(又は補正対象)PFKスペクトルを青色表示する
ようにしている。所定の加速電圧で例えばアツプ
スキヤンをした時得られた未補正PFKスペクト
ルは、磁場強度Bとイオン電流値INTが対応付
けて磁気デイスク64内に一旦記憶される(処理
200)。一方、磁気デイスク64には、第9図の基
本テーブルが記憶されている。この基本テーブル
は、128点の質量数について、それぞれ対応する
磁場強度が掲げられている。そして、128点の質
量数はPFKの29本の基準ピークおよびPFKの基
準ピークを補完するような値である。そして、
PFKの基準ピークのみを横軸をm/eリニアと
して正確な質量数位置に表示する(処理202)。処
理202で基本スペクトルおよび補正対象スペクト
ルが表示装置に表示された状態は、第7図Bのと
おりである。両スペクトルは、それぞれ赤色およ
び青色にて表示され、両スペクトルの合致部分は
マゼンタ表示となつている。したがつて、この色
変化により、基本スペクトルと未補正スペクトル
の一致および不一致が一目でわかる。未補正スペ
クトルと基本スペクトルは、同じ質量数のピーク
が近接して表示されているため、未補正スペクト
ルのピークの質量数が判別しやすいものである。
さらに、表示装置上の右には、PFKの基準ピー
クの質量数が表示されており、その右を上下に移
動するカーソルK1がある。未補正スペクトルの
マスマーカ補正は、質量数順に行なわれる。入力
204において、補正する質量数を設定すると、
PFKの質量数テーブルのカーソルK1が設定さ
れた質量数に移動し表示される(表示206)。例え
ば、第7図Bのように、質量数93にカーソルが表
示された後、スペクトル面のカーソルK2をその
質量数に対応する未補正スペクトルのピーク上に
移動する(操作208)。そして、両者が一致した
時、一致入力を取り込ませる(入力210)。この入
力に基づいて、CPU60は、未補正スペクトル
の質量数93のピークに対応する磁場強度を磁気デ
イスク64中の未補正スペクトルのデータから捜
しだす(処理212)。一方、磁気デイスク64中に
は、補正テーブルのエリアが用意されている。そ
して、補正テーブルの構成は、標準質量数、それ
に対応する磁場強度および次の標準質量数までの
傾斜からなる。さきほどのピークに対応する磁場
強度は、対応する質量数のエリアに書き込まれる
(処理214)。そして、このステツプは、判断216に
よつてすべての標準質量数について行なわれる。
そして、すべての質量数に対応する磁場強度は、
このテーブルから計算される。また、補正された
スペクトルを再度画像表示することにより、補正
誤り等も一目で判別できる。このような、マスマ
ーカの補正は、スキヤンスピードを変えた時にも
必要である。これは、渦電流の影響によるもので
ある。また、磁石のヒステリシスの影響によりア
ツプスキヤン時とダウンスキヤン時においてもマ
ーカの補正は必要となる。このような場合でも上
述のような補正方法により容易に補正可能であ
る。
よび第9図を用いて説明する。第7図Aは、パー
フルオロケロシン(PFK)のスペクトルの一部
である。PFKは、質量分析計の標準物質として
よく用いられるものであり、マーカの較正や内部
標準の測定に利用される。第7図Bは、PFKの
スペクトルを用いてマスマーカの補正を行う場合
の表示装置76上の画面表示の状態である。そし
て、基本PFKスペクトルを赤色表示し、未補正
(又は補正対象)PFKスペクトルを青色表示する
ようにしている。所定の加速電圧で例えばアツプ
スキヤンをした時得られた未補正PFKスペクト
ルは、磁場強度Bとイオン電流値INTが対応付
けて磁気デイスク64内に一旦記憶される(処理
200)。一方、磁気デイスク64には、第9図の基
本テーブルが記憶されている。この基本テーブル
は、128点の質量数について、それぞれ対応する
磁場強度が掲げられている。そして、128点の質
量数はPFKの29本の基準ピークおよびPFKの基
準ピークを補完するような値である。そして、
PFKの基準ピークのみを横軸をm/eリニアと
して正確な質量数位置に表示する(処理202)。処
理202で基本スペクトルおよび補正対象スペクト
ルが表示装置に表示された状態は、第7図Bのと
おりである。両スペクトルは、それぞれ赤色およ
び青色にて表示され、両スペクトルの合致部分は
マゼンタ表示となつている。したがつて、この色
変化により、基本スペクトルと未補正スペクトル
の一致および不一致が一目でわかる。未補正スペ
クトルと基本スペクトルは、同じ質量数のピーク
が近接して表示されているため、未補正スペクト
ルのピークの質量数が判別しやすいものである。
さらに、表示装置上の右には、PFKの基準ピー
クの質量数が表示されており、その右を上下に移
動するカーソルK1がある。未補正スペクトルの
マスマーカ補正は、質量数順に行なわれる。入力
204において、補正する質量数を設定すると、
PFKの質量数テーブルのカーソルK1が設定さ
れた質量数に移動し表示される(表示206)。例え
ば、第7図Bのように、質量数93にカーソルが表
示された後、スペクトル面のカーソルK2をその
質量数に対応する未補正スペクトルのピーク上に
移動する(操作208)。そして、両者が一致した
時、一致入力を取り込ませる(入力210)。この入
力に基づいて、CPU60は、未補正スペクトル
の質量数93のピークに対応する磁場強度を磁気デ
イスク64中の未補正スペクトルのデータから捜
しだす(処理212)。一方、磁気デイスク64中に
は、補正テーブルのエリアが用意されている。そ
して、補正テーブルの構成は、標準質量数、それ
に対応する磁場強度および次の標準質量数までの
傾斜からなる。さきほどのピークに対応する磁場
強度は、対応する質量数のエリアに書き込まれる
(処理214)。そして、このステツプは、判断216に
よつてすべての標準質量数について行なわれる。
そして、すべての質量数に対応する磁場強度は、
このテーブルから計算される。また、補正された
スペクトルを再度画像表示することにより、補正
誤り等も一目で判別できる。このような、マスマ
ーカの補正は、スキヤンスピードを変えた時にも
必要である。これは、渦電流の影響によるもので
ある。また、磁石のヒステリシスの影響によりア
ツプスキヤン時とダウンスキヤン時においてもマ
ーカの補正は必要となる。このような場合でも上
述のような補正方法により容易に補正可能であ
る。
本発明のその他の実施例について第10図を用
いて説明する。第10図は、ミリマス測定で行な
われる内部標準法によるスペクトル表示の例であ
る。内部標準物質としてはPFKを用いている。
試料のスペクトルを赤色表示し、PFKのスペク
トルを青色表示することにより、試料のピークの
試料数が読みとりやすくなつている。
いて説明する。第10図は、ミリマス測定で行な
われる内部標準法によるスペクトル表示の例であ
る。内部標準物質としてはPFKを用いている。
試料のスペクトルを赤色表示し、PFKのスペク
トルを青色表示することにより、試料のピークの
試料数が読みとりやすくなつている。
また、試料とバツクグランドの混在しているス
ペクトルの色とバツクグランドスペクトルの色を
別色にて表示することにより、測定されたマスス
ペクトル中に含まれたバツクグランドスペクトル
の割合やパターンの様子が直感的に一目で判別で
きる。
ペクトルの色とバツクグランドスペクトルの色を
別色にて表示することにより、測定されたマスス
ペクトル中に含まれたバツクグランドスペクトル
の割合やパターンの様子が直感的に一目で判別で
きる。
以上の各説明においては、質量スペクトルを中
心にして説明してきたが、第1図の分析装置1と
して、分光光度計、核磁気共鳴装置、クロマトグ
ラフやX線分析装置を用いることにより、各種の
スペクトルについて視認性のよいスペクトルが得
られる。
心にして説明してきたが、第1図の分析装置1と
して、分光光度計、核磁気共鳴装置、クロマトグ
ラフやX線分析装置を用いることにより、各種の
スペクトルについて視認性のよいスペクトルが得
られる。
以上のように、本発明によれば、カラー表示の
特性を利用することにより、2つのスペクトルの
合致やズレの状況や一方のスペクトルに基づく他
方のスペクトルの判別などの2つのスペクトルの
判別が直視的に行える。
特性を利用することにより、2つのスペクトルの
合致やズレの状況や一方のスペクトルに基づく他
方のスペクトルの判別などの2つのスペクトルの
判別が直視的に行える。
第1図は、本発明の概略を説明するためのブロ
ツク図であり、第2図は、第1図の例におけるス
ペクトルデータの記憶と表示状態の説明図であ
り、第3図は、本発明の一実施例のブロツク構成
図であり、第4図は、データ検索のスペクトル図
であり、第5図は、データ検索のフローチヤート
であり、第6図は、データ検索のスペクトル図で
あり、第7図は、PFKのスペクトルによるマー
カ補正の説明図であり、第8図は、マーカ補正の
フローチヤートであり、第9図は、マーカ補正用
テーブルの説明図であり、第10図は、内部標準
法のスペクトル図である。 5……制御回路、7……画像信号出力回路、1
5,76……表示装置、60……CPU。
ツク図であり、第2図は、第1図の例におけるス
ペクトルデータの記憶と表示状態の説明図であ
り、第3図は、本発明の一実施例のブロツク構成
図であり、第4図は、データ検索のスペクトル図
であり、第5図は、データ検索のフローチヤート
であり、第6図は、データ検索のスペクトル図で
あり、第7図は、PFKのスペクトルによるマー
カ補正の説明図であり、第8図は、マーカ補正の
フローチヤートであり、第9図は、マーカ補正用
テーブルの説明図であり、第10図は、内部標準
法のスペクトル図である。 5……制御回路、7……画像信号出力回路、1
5,76……表示装置、60……CPU。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 3原色に対する映像信号に基づいてカラー表
示する手段と、このカラー表示手段に供給される
3原色に対する映像信号のうち第1の色を決定す
る映像信号として第1のスペクトル面の映像信号
を供給し、第2の色を決定する映像信号として第
2のスペクトル面の映像信号を供給する手段とを
備え、前記カラー表示手段上において表示される
第1のスペクトル面と第2のスペクトル面の合致
する領域を前記第1の色と第2の色の混色表示す
ることを特徴とするスペクトル表示装置。 2 特許請求の範囲第1項記載のスペクトル表示
装置において、上記第1の色は3原色の中の任意
の1原色であり、上記第2の色は3原色の中の他
の1原色であることを特徴とするスペクトル表示
装置。 3 特許請求の範囲第1項記載のスペクトル表示
装置において、上記第1の色は3原色の中の任意
の1原色であり、上記第2の色は3原色の中の他
の2原色の混合色であることを特徴とするスペク
トル表示装置。 4 特許請求の範囲第1項記載のスペクトル表示
装置において、上記第1のスペクトル面の映像信
号は、未知試料スペクトルについてのスペクトル
面の映像信号であり、上記第2のスペクトル面の
映像信号は、上記未知試料スペクトルに対してデ
ータ検索した結果得られた類似スペクトルについ
てのスペクトル面の映像信号であることを特徴と
するスペクトル表示装置。 5 特許請求の範囲第1項記載のスペクトル表示
装置において、上記第1のスペクトル面の映像信
号は、既知物質の基本スペクトルについてのスペ
クトル面の映像信号であり、上記第2のスペクト
ル面の映像信号は、上記既知物質の所定の分析条
件下で得られたスペクトルについてのスペクトル
面の映像信号であることを特徴とするスペクトル
表示装置。 6 特許請求の範囲第1項記載のスペクトル表示
装置において、上記第1のスペクトル面の映像信
号は、内部標準物質のスペクトルについてのスペ
クトル面の映像信号であり、上記第2のスペクト
ル面の映像信号は、試料のスペクトルについての
スペクトル面の映像信号であることを特徴とする
スペクトル表示装置。 7 特許請求の範囲第1項記載のスペクトル表示
装置において、上記第1のスペクトル面の映像信
号は、バツクグランドスペクトルについてのスペ
クトル面の映像信号であり、上記第2のスペクト
ル面の映像信号は、試料のスペクトルについての
スペクトル面の映像信号であることを特徴とする
スペクトル表示装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55119803A JPS5744824A (en) | 1980-09-01 | 1980-09-01 | Spectrum display device |
US06/292,803 US4760331A (en) | 1980-09-01 | 1981-08-14 | Spectrum display device |
DE3133000A DE3133000C2 (de) | 1980-09-01 | 1981-08-20 | Spektrumanzeigesystem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55119803A JPS5744824A (en) | 1980-09-01 | 1980-09-01 | Spectrum display device |
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JPS5744824A JPS5744824A (en) | 1982-03-13 |
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Family
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Family Applications (1)
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