特開 2025-14292 スペクトル処理装置、試料分析装置、およびスペクトル処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025014292

(43)【公開日】2025-01-30

(54)【発明の名称】スペクトル処理装置、試料分析装置、およびスペクトル処理方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/2252 20180101AFI20250123BHJP

【ＦＩ】

G01N23/2252

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023116754

(22)【出願日】2023-07-18

(71)【出願人】

【識別番号】000004271

【氏名又は名称】日本電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(74)【代理人】

【識別番号】100161540

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 良伸

(72)【発明者】

【氏名】江幡（大竹） 祐香

(72)【発明者】

【氏名】藤井 敦大

【テーマコード（参考）】

2G001

【Ｆターム（参考）】

2G001AA03

2G001BA05

2G001BA15

2G001BA30

2G001CA01

2G001CA03

2G001CA10

2G001DA06

2G001FA02

2G001FA03

2G001FA06

2G001GA01

2G001GA06

2G001HA03

2G001HA07

2G001HA13

2G001HA20

2G001JA03

2G001KA01

2G001QA01

(57)【要約】

【課題】Ｓ／Ｎ比が高い相スペクトルを生成できるスペクトル処理装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るスペクトル処理装置は、試料上の位置を表す画素ごとに試料からの信号に基づく画素スペクトルが記憶されたスペクトルイメージングデータを取得するデータ取得部と、画素ごとに画素スペクトルとスペクトルイメージングデータから選出された代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいてスペクトルイメージングデータから複数の画素スペクトルを抽出する抽出部と、抽出された複数の画素スペクトルに基づいて、相スペクトルを生成するスペクトル生成部と、を含む。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料上の位置を表す画素ごとに、前記試料からの信号に基づく画素スペクトルが記憶されたスペクトルイメージングデータを取得するデータ取得部と、
前記画素ごとに、前記画素スペクトルと、前記スペクトルイメージングデータから選出された代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいて前記スペクトルイメージングデータから複数の前記画素スペクトルを抽出する抽出部と、
抽出された複数の前記画素スペクトルに基づいて、相スペクトルを生成するスペクトル生成部と、
を含む、スペクトル処理装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記抽出部は、前記画素ごとに前記画素スペクトルにおける前記代表スペクトルの存在量、または前記画素スペクトルと前記代表スペクトルの類似度を計算し、前記存在量または前記類似度が閾値よりも大きい前記画素スペクトルを抽出する、スペクトル処理装置。

【請求項3】

請求項２において、
前記抽出部は、ユーザーによる前記閾値の指定を受け付けて、前記閾値を設定する、スペクトル処理装置。

【請求項4】

請求項２において、
生成された前記相スペクトルのＳ／Ｎ比が十分か否かを判定するＳ／Ｎ比評価部を含み、
前記Ｓ／Ｎ比評価部が前記Ｓ／Ｎ比が十分でないと判定した場合に、前記抽出部は、前記閾値を低く設定して、前記存在量または前記類似度が前記閾値よりも大きい前記画素スペクトルを抽出する、スペクトル処理装置。

【請求項5】

請求項２において、
抽出された前記画素スペクトルが記憶された前記画素の位置が適切か否かを判定する画素評価部を含み、
前記画素の位置が適切でないと判定された場合に、前記抽出部は、前記閾値を高く設定して、前記存在量または前記類似度が前記閾値よりも大きい前記画素スペクトルを抽出する、スペクトル処理装置。

【請求項6】

請求項２において、
生成された前記相スペクトルのＳ／Ｎ比および抽出された前記画素スペクトルが記憶された前記画素の位置に基づいて、前記閾値を評価する閾値評価部を含み、
前記抽出部は、前記閾値評価部における前記閾値の評価結果に基づいて、前記閾値を設定し、前記存在量または前記類似度が前記閾値よりも大きい前記画素スペクトルを抽出する、スペクトル処理装置。

【請求項7】

請求項１ないし６のいずれか１項において、
抽出された前記画素スペクトルが記憶された前記画素の位置の情報を表示部に表示させる表示制御部を含む、スペクトル処理装置。

【請求項8】

請求項７において、
前記表示制御部は、抽出された前記画素スペクトルが記憶された前記画素の位置を示すマップを生成し、前記マップを前記表示部に表示させる、スペクトル処理装置。

【請求項9】

請求項８において、
前記表示制御部は、前記試料の画像と前記マップを重ねて前記表示部に表示させる、スペクトル処理装置。

【請求項10】

請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記スペクトル生成部は、抽出された複数の前記画素スペクトルを加算または平均して、前記相スペクトルを生成する、スペクトル処理装置。

【請求項11】

請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記相スペクトルから相の組成を同定する組成分析部を含む、スペクトル処理装置。

【請求項12】

請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記スペクトルイメージングデータから前記代表スペクトルを選出する代表スペクトル選出部を含む、スペクトル処理装置。

【請求項13】

請求項１に記載のスペクトル処理装置を含む、試料分析装置。

【請求項14】

試料上の位置を表す画素ごとに、前記試料からの信号に基づく画素スペクトルが記憶されたスペクトルイメージングデータを取得する工程と、
前記画素ごとに、前記画素スペクトルと、前記スペクトルイメージングデータから選出された代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいて前記スペクトルイメージングデータから複数の前記画素スペクトルを抽出する工程と、
抽出された複数の前記画素スペクトルに基づいて、相スペクトルを生成する工程と、
を含む、スペクトル処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スペクトル処理装置、試料分析装置、およびスペクトル処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）や波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＳ）等のＸ線検出器が搭載された走査電子顕微鏡では、試料上の位置とＸ線スペクトルを対応づけたスペクトルイメージングデータを取得できる。スペクトルイメージングデータを用いて化合物の分布を求める手法として、相分析が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、化合物の分布を示す相マップとともに、各元素のＸ線強度や各元素の濃度を面積として表すグラフを表示して、化合物の組成の特徴を把握しやすく表示した相分析装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－２００２７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

スペクトルイメージングデータから相マップを生成する方法の一つに、代表スペクトルを用いた方法がある。具体的には、スペクトルイメージングデータから、分析領域内に含まれる物質の特徴を代表する代表スペクトルを選出し、スペクトルイメージングデータの各画素において、代表スペクトルの存在量を求める。この存在量を画素値として、相（化合物）の分布を示す相マップを生成する。生成された相マップの相の組成は、代表スペクトルを定性分析および定量分析することで得られる。

【0006】

スペクトルイメージングデータの各画素に記憶されるスペクトルは、測定時間が短いために信号量が少なくＳ／Ｎ比が低い。そのため、スペクトルイメージングデータから選出された代表スペクトルは、Ｓ／Ｎ比が低い。したがって、代表スペクトルを定性分析および定量分析しても相の組成を正確に同定できない場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るスペクトル処理装置の一態様は、
試料上の位置を表す画素ごとに、前記試料からの信号に基づく画素スペクトルが記憶されたスペクトルイメージングデータを取得するデータ取得部と、
前記画素ごとに、前記画素スペクトルと、前記スペクトルイメージングデータから選出された代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいて前記スペクトルイメージングデータから複数の前記画素スペクトルを抽出する抽出部と、
抽出された複数の前記画素スペクトルに基づいて、相スペクトルを生成するスペクトル生成部と、
を含む。

【0008】

このようなスペクトル処理装置では、Ｓ／Ｎ比が高い相スペクトルを生成でき、相の組成を正確に同定できる。

【0009】

本発明に係る試料分析装置の一態様は、
上記スペクトル処理装置を含む。

【0010】

本発明に係るスペクトル処理方法の一態様は、
試料上の位置を表す画素ごとに、前記試料からの信号に基づく画素スペクトルが記憶されたスペクトルイメージングデータを取得する工程と、
前記画素ごとに、前記画素スペクトルと、前記スペクトルイメージングデータから選出された代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいて前記スペクトルイメージングデータから複数の前記画素スペクトルを抽出する工程と、
抽出された複数の前記画素スペクトルに基づいて、相スペクトルを生成する工程と、
を含む。

【0011】

このようなスペクトル処理方法では、Ｓ／Ｎ比が高い相スペクトルを生成でき、相の組成を正確に同定できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係るスペクトル処理装置を含む試料分析装置の構成を示す図。

【図2】スペクトルイメージングデータを説明するための図。

【図3】第１実施形態に係るスペクトル処理装置の構成を示す図。

【図4】相マップ生成処理の流れの一例を示すフローチャート。

【図5】第１相マップの一例を示す図。

【図6】相スペクトル生成処理の流れの一例を示すフローチャート。

【図7】第１画素データを説明するための図。

【図8】同一画素から抽出された画素スペクトルを除外する処理を説明するための図。

【図9】第１画素マップの一例を示す図。

【図10】第１画素マップを電子顕微鏡像に重ねて表示した状態を示す図。

【図11】第１画素マップを第１相マップに重ねて表示した状態を示す図。

【図12】第２実施形態に係るスペクトル処理装置の構成を示す図。

【図13】相スペクトル生成処理の流れの一例を示すフローチャート。

【図14】第３実施形態に係るスペクトル処理装置の構成を示す図。

【図15】相スペクトル生成処理の流れの一例を示すフローチャート。

【図16】第４実施形態に係るスペクトル処理装置の構成を示す図。

【図17】相スペクトル生成処理の流れの一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

【0014】

１． 第１実施形態
１．１． 試料分析装置
まず、第１実施形態に係るスペクトル処理装置について図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るスペクトル処理装置８０を含む試料分析装置１００の構成を示す図である。

【0015】

試料分析装置１００は、図１に示すように、電子銃１０と、コンデンサーレンズ２０と、走査コイル３０と、対物レンズ４０と、試料ステージ５０と、二次電子検出器６０と、反射電子検出器６２と、Ｘ線検出器７０と、スペクトル処理装置８０と、を含む。試料分析装置１００は、Ｘ線検出器７０が搭載された走査電子顕微鏡である。

【0016】

電子銃１０は、電子線を放出する。電子銃１０は、例えば、陰極から放出された電子を陽極で加速し電子線を放出する。コンデンサーレンズ２０および対物レンズ４０は、電子銃１０から放出された電子線を集束させて電子プローブＥＰを形成する。コンデンサーレンズ２０によって、プローブ径およびプローブ電流を制御することができる。走査コイル３０は、電子プローブＥＰを二次元的に偏向させる。走査コイル３０で電子プローブＥＰを二次元的に偏向させることによって、電子プローブＥＰで試料Ｓを走査できる。

【0017】

試料ステージ５０は、試料Ｓを保持する。試料ステージ５０は、試料Ｓを移動させるための移動機構を有している。

【0018】

二次電子検出器６０は、電子線が試料Ｓに照射されることによって試料Ｓから放出される二次電子を検出する。電子プローブＥＰで試料Ｓを走査し、試料Ｓから放出された二次電子を二次電子検出器６０で検出することで、二次電子像を取得できる。

【0019】

反射電子検出器６２は、電子線が試料Ｓに照射されることによって試料Ｓから放出される反射電子を検出する。電子プローブＥＰで試料Ｓを走査し、試料Ｓから放出された反射電子を反射電子検出器６２で検出することで、反射電子像を取得できる。

【0020】

Ｘ線検出器７０は、電子線が試料Ｓに照射されることによって試料Ｓから放出される特性Ｘ線を検出する。Ｘ線検出器７０は、例えば、エネルギー分散型Ｘ線検出器である。なお、Ｘ線検出器７０は、波長分散型Ｘ線分光器であってもよい。電子プローブＥＰで試料Ｓを走査し、試料Ｓから放出された特性Ｘ線をＸ線検出器７０で検出することで、スペクトルイメージングデータを取得できる。

【0021】

電子銃１０、コンデンサーレンズ２０、走査コイル３０、対物レンズ４０、試料ステージ５０、二次電子検出器６０、反射電子検出器６２、およびＸ線検出器７０は、試料分析装置１００の本体１０１を構成している。

【0022】

図２は、スペクトルイメージングデータ２を説明するための図である。スペクトルイメージングデータ２は、試料Ｓ上の位置（座標）と試料Ｓからの信号に基づくスペクトルを対応づけたデータである。ここでは、試料Ｓからの信号は、試料Ｓから放出された特性Ｘ線である。スペクトルイメージングデータ２は、試料Ｓ上の位置に対応する複数の画素２ａを有している。各画素２ａには、画素スペクトル４が記憶されている。画素スペクトル４は、画素２ａが示す試料Ｓ上の位置で発生したＸ線を検出して得られたＸ線スペクトルである。

【0023】

試料分析装置１００の本体１０１では、試料Ｓ上を電子プローブＥＰで走査しながら、Ｘ線検出器７０でＸ線を検出し、試料Ｓ上の位置（座標）とＸ線スペクトルを対応づけて記憶することによって、スペクトルイメージングデータ２を取得できる。

【0024】

スペクトル処理装置（情報処理装置）８０は、スペクトルイメージングデータ２を用いて相分析を行い、相分析の結果として相マップを生成する。また、スペクトル処理装置８０は、相の組成を同定するための相スペクトルを生成する。相マップは、相（化合物または単体）の分布を示すマップである。相スペクトルは、相の組成を同定するために用いられるスペクトルである。相マップおよび相スペクトルは、相ごとに生成される。

【0025】

図３は、スペクトル処理装置８０の構成を示す図である。

【0026】

スペクトル処理装置８０は、図３に示すように、処理部８００と、操作部８１０と、表示部８２０と、記憶部８３０と、を含む。

【0027】

操作部８１０は、ユーザーが操作情報を入力するためのものであり、入力された操作情報を処理部８００に出力する。操作部８１０の機能は、キーボード、マウス、ボタン、タッチパネル、タッチパッドなどの入力機器により実現することができる。

【0028】

表示部８２０は、処理部８００によって生成された画像を表示するものであり、その機能は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などのディスプレイにより実現できる。

【0029】

記憶部８３０は、処理部８００の各部としてコンピューターを機能させるためのプログラムや各種データを記憶している。また、記憶部８３０は、処理部８００のワーク領域としても機能する。記憶部８３０の機能は、ハードディスク、ＲＡＭ（Random Access Memory）などにより実現できる。

【0030】

処理部８００は、記憶部８３０に記憶されているプログラムを実行することで、以下に説明する、データ取得部８０１、代表スペクトル選出部８０２、相分析部８０３、抽出部８０４、スペクトル生成部８０５、表示制御部８０６、および組成分析部８０７として機能する。処理部８００の機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）や、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアで、プログラムを実行することにより実現できる。処理部８００は、データ取得部８０１と、代表スペクトル選出部８０２と、相分析部８０３と、抽出部８０４と、スペクトル生成部８０５と、表示制御部８０６と、組成分析部８０７と、を含む。

【0031】

データ取得部８０１は、試料分析装置１００で試料Ｓを測定して得られたスペクトルイメージングデータ２を取得する。スペクトル処理装置８０は、試料分析装置１００の本体１０１に接続されている。本体１０１でスペクトルイメージングデータ２が取得されると、本体１０１からスペクトルイメージングデータ２がスペクトル処理装置８０に送られる。

【0032】

代表スペクトル選出部８０２は、スペクトルイメージングデータ２から代表スペクトルを選出する。代表スペクトルは、相の特徴を代表するスペクトルである。代表スペクトルは、スペクトルイメージングデータ２に記憶された複数の画素スペクトル４のうちの１つである。代表スペクトル選出部８０２は、１つの相につき１つの代表スペクトルを選出する。代表スペクトル選出部８０２は、例えば、ＶＣＡ（Vertex Component Analysis）、ＰＰＩ（pixel purely index）、Ｎ－ＦＩＮＤＲ等の周知の手法を用いて、スペクトルイメージングデータ２から代表スペクトルを選出する。このとき、選出する代表スペクトルの数（相の数）はユーザーが指定してもよいし、代表スペクトル選出部８０２がスペクトルイメージングデータ２に基づいて算出してもよい。

【0033】

相分析部８０３は、スペクトルイメージングデータ２を解析して相分析を行う。相分析は、スペクトルイメージングデータ２を解析して、同等のスペクトル、すなわち同等の組成を有する物質の空間分布（相マップ）およびそのスペクトル（相スペクトル）を作成することをいう。

【0034】

相分析部８０３は、例えば、スペクトルイメージングデータ２の画素２ａごとに、画素スペクトル４と代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいて相マップを作成する。相分析部８０３は、画素２ａごとに画素スペクトル４における代表スペクトルの存在量を計算し、存在量と画素２ａの座標を関連付けたデータを作成する。存在量は、代表スペクトルを基準として、画素スペクトル４を表したときの係数である。例えば、画素スペクトル４および代表スペクトルをそれぞれベクトルとみなし、代表スペクトルに対する画素スペク
トル４の射影演算によって存在量を算出できる。また、例えば、画素スペクトル４を全ての代表スペクトルを用いてフィッティングしたときの各代表スペクトルの係数を存在量としてもよい。

【0035】

相分析部８０３は、存在量と画素２ａの座標を関連付けたデータに基づいて、相マップを作成する。相分析部８０３は、例えば、存在量を画素値（輝度値）として、相マップを作成する。すなわち、相分析部８０３で生成された相マップにおいて、各画素の画素値は、対応する画素２ａにおいて算出された存在量に応じた値となる。相分析部８０３は、選出された代表スペクトルごとに、相マップを作成する。すなわち、相分析部８０３は、選出された代表スペクトルの数だけ、相マップを作成する。

【0036】

抽出部８０４およびスペクトル生成部８０５は、相スペクトルを生成する処理を行う。

【0037】

抽出部８０４は、画素２ａごとに、画素スペクトル４と代表スペクトルとを比較し、比較結果に基づいてスペクトルイメージングデータ２から画素スペクトル４を抽出する。

【0038】

具体的には、まず、抽出部８０４は、スペクトルイメージングデータ２から画素スペクトル４を抽出するための閾値を設定する。抽出部８０４は、ユーザーによる閾値の指定を受け付けて閾値を設定する。例えば、ユーザーが操作部８１０を操作して閾値を指定すると、抽出部８０４は操作部８１０からユーザーによって指定された閾値の情報を受け付けて、閾値を設定する。ユーザーは、操作部８１０を操作して任意の数値を入力することで閾値を指定してもよいし、ＧＵＩ（Graphical User Interface）に表示された選択肢のなかから１つを選択することによって閾値を指定してもよい。なお、抽出部８０４は、あらかじめ記憶部８３０に記憶された閾値の情報を読み出すことによって、閾値を設定してもよい。閾値は、相ごとに異なる値が設定されてもよいし、複数の相において閾値の値が同じに設定されてもよい。

【0039】

次に、抽出部８０４は、画素２ａごとに、画素スペクトル４における代表スペクトルの存在量を計算し、存在量が閾値よりも大きい画素２ａを特定する。抽出部８０４は、存在量が閾値よりも大きい画素２ａに記憶された画素スペクトル４を抽出する。以上の処理により、画素スペクトル４を抽出できる。

【0040】

抽出部８０４は、相ごとに、上記の画素スペクトル４を抽出する処理を行う。ここで、抽出部８０４は、相ごとに抽出された画素スペクトル４において、異なる相で同一画素２ａの画素スペクトル４が抽出されている場合には、当該画素スペクトル４を除外する。これにより、相の組成が純粋に表れている画素スペクトル４を抽出できる。

【0041】

スペクトル生成部８０５は、抽出部８０４によって抽出された画素スペクトル４に基づいて、相スペクトルを生成する。スペクトル生成部８０５は、相ごとに抽出された複数の画素スペクトル４を加算または平均して、相ごとに相スペクトルを生成する。すなわち、スペクトル生成部８０５は、代表スペクトルの数だけ、相スペクトルを生成する。

【0042】

表示制御部８０６は、抽出された画素スペクトル４が記憶された画素（以下「抽出画素」ともいう）２ａの位置の情報を表示部８２０に表示させる。抽出画素２ａは、スペクトルイメージングデータ２の画素２ａのうち、相スペクトルを生成するために使用したスペクトルが記憶された画素である。表示制御部８０６は、例えば、抽出画素２ａの位置を示す画素マップを生成し、生成した画素マップを表示部８２０に表示させる。また、表示制御部８０６は、二次電子像や反射電子像などの試料Ｓの画像と、生成した画素マップを重ねて表示部８２０に表示させる。

【0043】

組成分析部８０７は、相スペクトルに対して定性分析および定量分析を行って、相の組成を同定する。組成分析部８０７は、各相スペクトルに対して定性分析および定量分析を行って、各相の組成を同定する。

【0044】

１．２． スペクトル処理方法
１．２．１． 相マップの生成
次に、スペクトル処理装置８０を用いたスペクトル処理方法について説明する。ここでは、まず、スペクトル処理装置８０の相マップの生成処理について説明する。

【0045】

図４は、スペクトル処理装置８０の相マップ生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0046】

まず、データ取得部８０１は、試料分析装置１００の本体１０１で試料Ｓを測定して得られたスペクトルイメージングデータ２を取得する（Ｓ１０）。

【0047】

本体１０１では、試料Ｓ上を電子プローブＥＰで走査しながら、Ｘ線検出器７０でＸ線を検出し、試料Ｓ上の位置とＸ線スペクトルを対応づけて記憶することによって、図２に示すスペクトルイメージングデータ２を取得できる。本体１０１でスペクトルイメージングデータ２が取得されると、本体１０１からスペクトルイメージングデータ２がスペクトル処理装置８０に送られる。

【0048】

次に、代表スペクトル選出部８０２は、データ取得部８０１が取得したスペクトルイメージングデータ２から代表スペクトルを選出する（Ｓ２０）。

【0049】

代表スペクトル選出部８０２は、例えば、ＶＣＡ（Vertex Component Analysis）、ＰＰＩ（pixel purely index）、Ｎ－ＦＩＮＤＲ等の周知の手法を用いて、スペクトルイメージングデータ２から代表スペクトルを選出する。代表スペクトル選出部８０２が、互いに異なる相である第１相から第ｎ相（ｎは２以上の整数）について、それぞれ代表スペクトルを選出する。以下では、第ｍ相（ｍは１からｎの整数）の代表スペクトルを第ｍ代表スペクトルという。代表スペクトル選出部８０２は、第１～第ｎ代表スペクトルを選出する。

【0050】

次に、相分析部８０３は、画素２ａごとに、画素スペクトル４と代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいて相マップを作成する（Ｓ３０）。

【0051】

相分析部８０３は、画素２ａごとに、画素スペクトル４における第１代表スペクトルの存在量を計算し、存在量を画素値とする第１相マップを作成する。第１相マップは、第１相の分布を示す相マップである。以下では、第ｍ相の分布を示す相マップを、第ｍ相マップという。

【0052】

次に、相分析部８０３は、画素２ａごとに、画素スペクトル４における第２代表スペクトルの存在量を計算し、存在量に応じた値を画素値とする第２相マップを作成する。相分析部８０３は、第３代表スペクトル以降の代表スペクトルについても、同様に存在量を計算して、相マップを作成する処理を行い、第３～第ｎ相マップを作成する。このようにして、相分析部８０３は、第１～第ｎ相マップを作成する。

【0053】

図５は、第１相マップＭ１の一例を示す図である。図５に示すように、第１相マップＭ１では、各画素の輝度値が、各画素で計算された存在量を表している。

【0054】

１．２．２． 相スペクトルの生成
次に、スペクトル処理装置８０の相スペクトルの生成処理について説明する。図６は、スペクトル処理装置８０の相スペクトル生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0055】

抽出部８０４は、第ｍ相の相スペクトルを生成するための第ｍ閾値を設定する（Ｓ１００）。ここでは、ｍ＝１として、抽出部８０４は、第１相の相スペクトルを生成するための第１閾値を設定する。抽出部８０４は、ユーザーによる第１閾値の指定を受け付けて第１閾値を設定してもよいし、あらかじめ記憶部８３０に記録された第１閾値の情報を読み出して第１閾値を設定してもよい。

【0056】

次に、抽出部８０４は、スペクトルイメージングデータ２の画素２ａごとに、画素スペクトル４における第１代表スペクトルの存在量を計算し、存在量が第１閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出する（Ｓ１０２）。これにより、スペクトルイメージングデータ２から存在量が第１閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出できる。抽出部８０４は、抽出された画素スペクトル４と、抽出された画素スペクトル４が記憶された画素２ａの座標（抽出画素２ａの座標）とを関連付けた第１画素データＤ－１を作成し、記憶部８３０に記憶させる。

【0057】

図７は、第１画素データＤ－１を説明するための図である。図７に示すように、第１画素データＤ－１は、スペクトルイメージングデータ２の複数の画素２ａに対応する複数の画素６ａを有している。図７に示す例では、抽出された画素スペクトル４が記憶された画素６ａには、ハッチングを付している。抽出部８０４は、画素２ａから画素スペクトル４を抽出した場合、当該画素２ａに対応する画素６ａに、抽出した画素スペクトル４を記憶させる。これにより、第１画素データＤ－１には、抽出された画素スペクトル４と、抽出された画素スペクトル４が記憶された画素２ａの座標の情報が登録される。

【0058】

なお、ここでは、第１画素データＤ－１をマップ形式で表したが、第１画素データＤ－１は、抽出された画素スペクトル４と、抽出された画素スペクトル４が記憶された画素２ａの座標とをリストとして表したものであってもよい。

【0059】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったか否かを判定する（Ｓ１０４）。すなわち、抽出部８０４は、ｍ＝ｎを満たすか否かを判定する。抽出部８０４は、ｍ＝ｎを満たさないと判定した場合（Ｓ１０４のＮｏ）、ｍ＝１＋１として、抽出部８０４は、第２相の相スペクトルを生成するための第２閾値を設定する（Ｓ１００）。抽出部８０４は、ユーザーによる第２閾値の指定を受け付けて第２閾値を設定してもよいし、あらかじめ記憶部８３０に記録された第２閾値の情報を読み出して第２閾値を設定してもよい。また、抽出部８０４は、第１閾値と同じ値を第２閾値に設定してもよい。すなわち、処理Ｓ１００で設定される第１閾値から第ｎ閾値は、同じ値であってもよい。

【0060】

抽出部８０４は、画素２ａごとに、画素スペクトル４における第２代表スペクトルの存在量を計算し、存在量が第２閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出する（Ｓ１０２）。抽出部８０４は、抽出された画素スペクトル４と、抽出された画素スペクトル４が記憶された画素２ａの座標とを関連付けた第２画素データを作成し、記憶部８３０に記憶させる。

【0061】

このようにして、抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定されるまで、処理Ｓ１００、処理Ｓ１０２、および処理Ｓ１０４を繰り返す。抽出部８０４は、処理Ｓ１００、処理Ｓ１０２、および処理Ｓ１０４を繰り返すことによって、第１～第ｎ画素データを作成する。

【0062】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定した場合（Ｓ１０４のＹｅｓ）、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を第１～第ｎ画素データから除外する（Ｓ１０６）。

【0063】

図８は、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を除外する処理を説明するための図である。図８に示すように、第１画素データＤ－１と第２画素データＤ－２に、スペクトルイメージングデータ２の同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４が含まれている場合、第１画素データＤ－１および第２画素データＤ－２から、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を除外する。これにより、相の組成が純粋に表れている画素スペクトル４を抽出できる。

【0064】

ここでは、２つの画素データにおいて、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を除外する場合について説明したが、３以上の画素データにおいて、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４がある場合も同様に、各画素データから同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を除外する。

【0065】

次に、スペクトル生成部８０５は、抽出された画素スペクトル４に基づいて、相スペクトルを生成する（Ｓ１０８）。

【0066】

スペクトル生成部８０５は、第１画素データＤ－１から、抽出された画素スペクトル４の情報を取得し、抽出された画素スペクトル４を加算または平均して、第１相の相スペクトルを生成する。このように、複数の画素スペクトル４を加算または平均して相スペクトルを生成するため、１つの画素スペクトル４を相スペクトルとする場合と比べて、相スペクトルのＳ／Ｎ比を向上できる。

【0067】

スペクトル生成部８０５は、同様に、第２画素データＤ－２から抽出された画素スペクトル４の情報を取得し、抽出された画素スペクトル４を加算または平均して、第２相の相スペクトルを生成する。スペクトル生成部８０５は、第３相～第ｎ相の相スペクトルを、第１相の相スペクトルと同様に生成する。スペクトル生成部８０５が生成した第１相～第ｎ相の相スペクトルは、表示部８２０に表示される。

【0068】

表示制御部８０６は、抽出された画素スペクトル４が記憶された画素２ａ（抽出画素２ａ）の位置の情報を表示部８２０に表示させる（Ｓ１１０）。

【0069】

表示制御部８０６は、第１画素データＤ－１から、抽出画素２ａの位置を示す第１画素マップを生成する。表示制御部８０６は、同様に、第２画素データＤ－２から、抽出画素２ａの位置を示す第２画素マップを生成する。表示制御部８０６は、第３～第ｎ画素マップについても、第１画素マップと同様に生成する。表示制御部８０６は、第１～第ｎ画素マップを表示部８２０に表示させる。

【0070】

図９は、第１画素マップＭｐ１の一例を示す図である。第１画素マップＭｐ１は、第１相の相スペクトルを生成するために用いた画素スペクトル４が記憶された画素２ａの位置を示すマップである。図９に示す第１画素マップＭｐ１では、抽出画素２ａに対応する画素を赤、抽出画素２ａ以外の画素２ａ、すなわち、スペクトルイメージングデータ２の画素２ａのうち画素スペクトル４が抽出されなかった画素２ａを黒で表している。第１画素マップＭｐ１によって、第１相の相スペクトルを生成するために用いた画素スペクトル４が試料Ｓ上のどの位置で検出されたのかを知ることができる。

【0071】

図１０は、第１画素マップＭｐ１を走査電子顕微鏡像ＳＩに重ねて表示した状態を示す
図である。図１０に示すように、表示制御部８０６は、第１画素マップＭｐ１と、二次電子像や反射電子像などの走査電子顕微鏡像ＳＩとを重ねた画像ＳＩ＋Ｍｐ１を表示部８２０に表示させてもよい。このように、表示制御部８０６は、第１画素マップＭｐ１と試料Ｓの画素を重ねて表示させてもよい。

【0072】

図１１は、第１画素マップＭｐ１を第１相マップＭ１に重ねて表示した状態を示す図である。図１１に示すように、表示制御部８０６は、第１画素マップＭｐ１と第１相マップＭ１とを重ねた画像Ｍ１＋Ｍｐ１を表示部８２０に表示させてもよい。

【0073】

表示制御部８０６は、第２～第ｎ画素マップについても、第１画素マップＭｐ１と同様に表示する。処理部８００は、第１～第ｎ画素マップを表示部８２０に表示させた後、相スペクトル生成処理を終了する。

【0074】

なお、ここでは、抽出画素２ａの位置の情報として、画素マップを表示する場合について説明したが、抽出画素２ａの位置の情報の表示方法は、画素マップに限定されない。例えば、抽出画素２ａの位置を示す情報として、抽出画素２ａの座標のリストを表示部８２０に表示してもよい。

【0075】

ユーザーは、表示部８２０に表示された第１相～第ｎ相の相スペクトルを確認して、相スペクトルのＳ／Ｎ比が十分か否かを確認する。ユーザーは、例えば、第１相の相スペクトルのＳ／Ｎ比が十分でないと判断した場合、第１閾値を低く指定して、スペクトル処理装置８０に、再度、図６に示す相スペクトル生成処理を実行させる。これにより、Ｓ／Ｎ比が高い第１相の相スペクトルを得ることができる。ユーザーは、第２相～第ｎ相の相スペクトルについてもＳ／Ｎ比が十分でないと判断した場合、閾値を低く指定して、スペクトル処理装置８０に、再度、図６に示す相スペクトル生成処理を実行させる。

【0076】

ユーザーは、すべての相の相スペクトルのＳ／Ｎ比が十分であると判断した場合、表示部８２０に表示された第１～第ｎ画素マップを確認し、各画素マップに他の相が混在する領域が含まれていないかを確認する。ユーザーは、例えば、第１画素マップＭｐ１に、第２相が混在する領域が含まれている場合、第１閾値を高く指定して、スペクトル処理装置８０に、再度、図６に示す相スペクトル生成処理を実行させる。これにより、第１相の組成が純粋に表れている相スペクトルを得ることができる。ユーザーは、第２相～第ｎ画素マップについても他の相が混在する領域が含まれている場合には、閾値を高く指定して、スペクトル処理装置８０に、再度、図６に示す相スペクトル生成処理を実行させる。

【0077】

ユーザーは、相スペクトルのＳ／Ｎ比が十分であり、かつ、各画素マップに他の相が混在する領域が含まれていないと判断した場合、組成分析部８０７に、第１相の相スペクトルに対して定性分析および定量分析を行わせて、第１相の組成を同定する。同様に、ユーザーは、組成分析部８０７に、第２相の相スペクトルに対して定性分析および定量分析を行わせて、第２相の組成を同定する。ユーザーは、第３相～第ｎ相についても同様に、組成分析部８０７に、各相の相スペクトルに対して定性分析および定量分析を行わせて、各相の組成を同定する。これにより、第１相から第ｎ相までの各相の組成を同定できる。

【0078】

１．３． 効果
スペクトル処理装置８０は、試料Ｓ上の位置を表す画素２ａごとに画素スペクトル４が記憶されたスペクトルイメージングデータ２を取得するデータ取得部８０１と、画素２ａごとに、画素スペクトル４とスペクトルイメージングデータ２から選出された代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいてスペクトルイメージングデータ２から複数の画素スペクトル４を抽出する抽出部８０４と、抽出された複数の画素スペクトル４に基づいて、相スペクトルを生成するスペクトル生成部８０５と、を含む。そのため、スペクトル処理装
置８０では、Ｓ／Ｎ比が高い相スペクトルを生成でき、相の組成を正確に同定できる。

【0079】

一般的に、スペクトルイメージングデータ２の画素２ａに記憶される画素スペクトル４は、試料Ｓの一点を照射する点分析で得られるスペクトルと比べて、測定時間が短いため、信号量が少なく、Ｓ／Ｎ比が低い。相分析では、画素スペクトル４に対する代表スペクトルの存在量から相マップを作成できるため、画素スペクトル４のＳ／Ｎ比が低くても、相の分布を反映した相マップを得ることができる。

【0080】

しかしながら、相の組成を同定する場合、１画素分の画素スペクトルからなる代表スペクトルでは、Ｓ／Ｎ比が低いため、相の組成を正確に同定できない。代表スペクトルのＳ／Ｎ比は、例えば、スペクトルイメージングデータ２を得るための測定時間を長くしたり、試料Ｓに照射される電子プローブＥＰの照射電流量を大きくしたりすることで向上できる。しかしながら、測定時間が長くなったり、試料Ｓのダメージが大きくなったりしてしまう。

【0081】

これに対して、スペクトル処理装置８０では、このような問題を生じさせることなく、Ｓ／Ｎ比が高い相スペクトルを生成できる。

【0082】

スペクトル処理装置８０では、抽出部８０４は、画素２ａごとに画素スペクトル４における代表スペクトルの存在量を計算し、存在量が閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出する。そのため、スペクトル処理装置８０では、相の組成の同定結果がユーザーに依存することを低減できる。

【0083】

例えば、相スペクトルのＳ／Ｎ比を向上させる方法として、スペクトルイメージングデータ２上でユーザーが領域を指定し、指定された領域内に含まれる複数の画素２ａに記録された画素スペクトル４を抽出し、抽出された画素スペクトル４を加算または平均して、相スペクトルを生成する方法が考えられる。しかしながら、この方法では、ユーザーが領域を指定するため、ユーザー依存性がある。また、この方法では、分析視野上にまばらに存在する粒子のように、物質が離れてばらばらに存在する場合、スペクトルイメージングデータ２上でユーザーが領域を指定することは困難であり、画素スペクトル４を適切に抽出できない。

【0084】

これに対して、スペクトル処理装置８０では、存在量が閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出するため、相の組成の同定結果がユーザーに依存することを低減できる。さらに、物質が離れてばらばらに存在する場合であっても、ばらばらに存在する物質に対応する画素２ａに記録された画素スペクトル４を適切に抽出できる。

【0085】

スペクトル処理装置８０では、抽出部８０４は、ユーザーによる閾値の指定を受け付けて、閾値を設定する。そのため、スペクトル処理装置８０では、ユーザーが閾値を指定できる。

【0086】

スペクトル処理装置８０は、抽出された画素スペクトル４が記憶された画素２ａ（抽出画素２ａ）の位置の情報を表示部８２０に表示させる表示制御部８０６を含む。また、表示制御部８０６は、抽出画素２ａの位置を示す画素マップを生成し、画素マップを表示部８２０に表示させる。そのため、スペクトル処理装置８０では、ユーザーが相スペクトルの妥当性を確認できる。

【0087】

例えば、スペクトル生成部８０５で生成された相スペクトルに想定外の元素のピークが含まれていた場合、画素マップを確認することで、想定外の元素のピークが別の物質からの寄与であるか否かを判断できる。例えば、画素マップから抽出画素２ａが他の物質との
境界および境界に近い領域に存在していることが確認できた場合、想定外の元素が他の物質の寄与である可能性が示唆される。

【0088】

スペクトル処理装置８０では、表示制御部８０６は、試料Ｓの画像と画素マップを重ねて表示部８２０に表示させる。そのため、スペクトル処理装置８０では、ユーザーが相スペクトルの妥当性を容易に確認できる。

【0089】

スペクトル処理装置８０では、スペクトル生成部８０５は、抽出された複数の画素スペクトル４を加算または平均して、相スペクトルを生成する。そのため、スペクトル処理装置８０では、Ｓ／Ｎ比が高い相スペクトルを生成できる。

【0090】

スペクトル処理装置８０は、相スペクトルから相の組成を同定する組成分析部８０７を含む。スペクトル処理装置８０では、Ｓ／Ｎ比が高い相スペクトルを生成できるため、組成分析部８０７において、相の組成を正確に同定できる。

【0091】

スペクトル処理装置８０では、スペクトルイメージングデータ２から代表スペクトルを選出する代表スペクトル選出部８０２を含む。そのため、スペクトル処理装置８０では、自動で、代表スペクトルを選出できる。

【0092】

試料分析装置１００は、スペクトル処理装置８０を含む。そのため、試料分析装置１００では、Ｓ／Ｎ比が高い相スペクトルを生成でき、相の組成を正確に同定できる。

【0093】

第１実施形態におけるスペクトル処理方法は、試料Ｓ上の位置を表す画素２ａごとに、画素スペクトル４が記憶されたスペクトルイメージングデータ２を取得する工程と、画素２ａごとに、画素スペクトル４と、スペクトルイメージングデータ２から選出された代表スペクトルを比較し、比較結果に基づいてスペクトルイメージングデータ２から複数の画素スペクトル４を抽出する工程と、抽出された複数の画素スペクトル４に基づいて相スペクトルを生成する工程と、を含む。そのため、第１実施形態におけるスペクトル処理方法では、Ｓ／Ｎ比が高い相スペクトルを生成でき、相の組成を正確に同定できる。

【0094】

２． 第２実施形態
２．１． スペクトル処理装置
次に、第２実施形態に係るスペクトル処理装置８０について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第２実施形態に係るスペクトル処理装置８０の構成を示す図である。以下、第２実施形態に係るスペクトル処理装置８０において、第１実施形態に係るスペクトル処理装置８０の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0095】

第２実施形態に係るスペクトル処理装置８０は、図１２に示すように、Ｓ／Ｎ比評価部８０８を含む。Ｓ／Ｎ比評価部８０８は、生成された相スペクトルのＳ／Ｎ比を評価する。Ｓ／Ｎ比評価部８０８は、例えば、相スペクトルのＳ／Ｎ比が十分か否かを判定する。

【0096】

判定の対象となる相スペクトルが、抽出した画素スペクトル４を加算して得られたスペクトルの場合、Ｓ／Ｎ比が十分か否かは、相スペクトルの信号量の総カウント数、相スペクトルの最大のピークのカウント数、相スペクトルのピークの無い領域での平坦さ（カウント数のばらつき）などから判定できる。また、例えば、判定の対象となる相スペクトルが抽出した画素スペクトル４を平均して得られたスペクトルの場合、Ｓ／Ｎ比が十分か否かは、相スペクトルのピークの無い領域での平坦さなどから判定できる。

【0097】

第２実施形態に係るスペクトル処理装置８０では、閾値が自動で設定される。第２実施
形態に係る試料分析装置１００のその他の構成は、第１実施形態に係る試料分析装置１００と同様であり、その説明を省略する。

【0098】

２．２． スペクトル処理方法
図１３は、第２実施形態に係るスペクトル処理装置８０の相スペクトル生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下では、上述した図６に示す相スペクトル生成処理と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

【0099】

抽出部８０４は、第ｍ相の相スペクトルを生成するための第ｍ閾値を設定する（Ｓ２００）。ここでは、ｍ＝１として、抽出部８０４は、第１相の相スペクトルを生成するための第１閾値を設定する。抽出部８０４は、あらかじめ記憶部８３０に記録された第１閾値の情報を読み出して第１閾値を設定する。

【0100】

次に、抽出部８０４は、スペクトルイメージングデータ２の画素２ａごとに、画素スペクトル４における第１代表スペクトルの存在量を計算し、存在量が第１閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出する（Ｓ２０２）。抽出部８０４は、図７に示す第１画素データＤ－１を作成し、記憶部８３０に記憶させる。

【0101】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったか否かを判定する（Ｓ２０４）。抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定されるまで、処理Ｓ２００、処理Ｓ２０２、および処理Ｓ２０４を繰り返し、第１～第ｎ画素データを作成する。

【0102】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定した場合（Ｓ２０４のＹｅｓ）、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を第１～第ｎ画素データから除外する（Ｓ２０６）。スペクトル生成部８０５は、抽出された画素スペクトル４に基づいて、相スペクトルを生成する（Ｓ２０８）。これにより、第１相～第ｎ相の相スペクトルが生成される。

【0103】

次に、Ｓ／Ｎ比評価部８０８は、生成された相スペクトルのＳ／Ｎ比を評価する（Ｓ２１０）。

【0104】

Ｓ／Ｎ比評価部８０８は、例えば、第１相の相スペクトルから第ｎ相の相スペクトルまでこの順に、Ｓ／Ｎ比を評価する。なお、相スペクトルのＳ／Ｎ比を評価する順序は特に限定されない。第１相の相スペクトルのＳ／Ｎ比を評価する場合、Ｓ／Ｎ比評価部８０８は、第１相の相スペクトルの信号量の総カウント数が閾値を超えているか否かによってＳ／Ｎ比が十分か否かを判定する。なお、Ｓ／Ｎ比評価部８０８は、第１相の相スペクトルの最大のピークのカウント数が閾値を超えているか否かによってＳ／Ｎ比が十分か否かを判定してもよいし、第１相の相スペクトルのピークの無い領域でのカウント数のばらつきが閾値以下か否かによってＳ／Ｎ比が十分か否かを判定してもよい。

【0105】

Ｓ／Ｎ比評価部８０８が第１相の相スペクトルのＳ／Ｎ比が十分でないと判定した場合（Ｓ２１２のＮｏ）、抽出部８０４は、第１閾値を変更する（Ｓ２１４）。具体的には、抽出部８０４は、変更前の第１閾値よりも第１閾値を低く変更する。抽出部８０４は、記憶部８３０に記憶された第１閾値の情報を書き換えて、第１閾値を変更する。

【0106】

抽出部８０４は、処理Ｓ２００に戻って、第１閾値を再設定する（Ｓ２００）。抽出部８０４は、記憶部８３０に記憶された、変更された第１閾値の情報を読み出して、第１閾値を再設定する。

【0107】

抽出部８０４は、画素２ａごとに、画素スペクトル４における第１代表スペクトルの存在量を計算し、存在量が再設定された第１閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出する（Ｓ２０２）。これにより、第１画素データＤ－１が再作成される。変更前の第１閾値よりも第１閾値を低く変更したため、再作成された第１画素データＤ－１に含まれる画素スペクトル４の数は、再作成される前の第１画素データＤ－１に含まれる画素スペクトル４の数よりも多い。

【0108】

抽出部８０４は、処理Ｓ２００、処理Ｓ２０２、および処理Ｓ２０４を繰り返し、第１～第ｎ画素データを作成する。ここで、第２～第ｎ閾値は変更されていないため、第２～第ｎ画素データは変更されない。そのため、抽出部８０４は、第２～第ｎ画素データを作成するための処理Ｓ２００、処理Ｓ２０２、および処理Ｓ２０４を省略してもよい。

【0109】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定した場合（Ｓ２０４のＹｅｓ）、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を第１～第ｎ画素データから除外する（Ｓ２０６）。スペクトル生成部８０５は、抽出された画素スペクトル４に基づいて、相スペクトルを生成する（Ｓ２０８）。これにより、第１相～第ｎ相の相スペクトルが生成される。

【0110】

次に、Ｓ／Ｎ比評価部８０８は、生成された相スペクトルのＳ／Ｎ比を評価する（Ｓ２１０）。Ｓ／Ｎ比評価部８０８は、第１相の相スペクトルから第ｎ相の相スペクトルまでこの順に、Ｓ／Ｎ比を評価する。Ｓ／Ｎ比評価部８０８は、第１相の相スペクトルのＳ／Ｎ比が十分と判定した場合（Ｓ２１２のＹｅｓ）、すべての相スペクトルのＳ／Ｎ比を評価したか否かを判定する（Ｓ２１６）。Ｓ／Ｎ比評価部８０８は、すべての相スペクトルのＳ／Ｎ比を評価していないと判定した場合（Ｓ２１６のＮｏ）、処理Ｓ２１０に戻って、第２相の相スペクトルのＳ／Ｎ比を評価する（Ｓ２１０）。

【0111】

Ｓ／Ｎ比評価部８０８が第２相の相スペクトルのＳ／Ｎ比が十分でないと判定した場合（Ｓ２１２のＮｏ）、抽出部８０４は、第２閾値を変更する（Ｓ２１４）。具体的には、抽出部８０４は、変更前の第２閾値よりも第２閾値を低く変更する。抽出部８０４は、例えば、記憶部８３０に記憶された第２閾値の情報を書き換えて、第２閾値を変更する。

【0112】

抽出部８０４は、処理Ｓ２００、処理Ｓ２０２、および処理Ｓ２０４を繰り返し、第１～第ｎ画素データを作成する。ここでは、第１閾値および第３～第ｎ閾値は変更されていないため、抽出部８０４は、第１画素データＤ－１および第３～第ｎ画素データを作成するための処理Ｓ２００、処理Ｓ２０２、および処理Ｓ２０４を省略してもよい。

【0113】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定した場合（Ｓ２０４のＹｅｓ）、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を第１～第ｎ画素データから除外する（Ｓ２０６）。スペクトル生成部８０５は、抽出された画素スペクトル４に基づいて、相スペクトルを生成する（Ｓ２０８）。これにより、第１相～第ｎ相の相スペクトルが生成される。

【0114】

処理部８００は、処理Ｓ２１２、処理Ｓ２１４、処理２１６、処理Ｓ２００、処理Ｓ２０２、処理Ｓ２０４、処理Ｓ２０６、処理Ｓ２０８、処理Ｓ２１０を繰り返し、第１相～第ｎ相の相スペクトルのＳ／Ｎ比を評価する。Ｓ／Ｎ比評価部８０８がすべての相スペクトルのＳ／Ｎ比を評価したと判定した場合（Ｓ２１６のＹｅｓ）、表示制御部８０６は、抽出画素２ａの位置の情報を表示部８２０に表示させる（Ｓ２１８）。処理部８００は、抽出画素２ａの位置の情報を表示部８２０に表示させた後、相スペクトル生成処理を終了する。

【0115】

２．３． 効果
スペクトル処理装置８０は、生成された相スペクトルのＳ／Ｎ比が十分か否かを判定するＳ／Ｎ比評価部８０８を含む。Ｓ／Ｎ比評価部８０８がＳ／Ｎ比が十分でないと判定した場合に、抽出部８０４は、閾値を低く設定して、存在量が閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出する。そのため、スペクトル処理装置８０では、適切な閾値を設定することができ、Ｓ／Ｎ比が高い相スペクトルを生成できる。

【0116】

３． 第３実施形態
３．１． スペクトル処理装置
次に、第３実施形態に係るスペクトル処理装置８０について、図面を参照しながら説明する。図１４は、第３実施形態に係るスペクトル処理装置８０の構成を示す図である。以下、第３実施形態に係るスペクトル処理装置８０において、第１実施形態および第２実施形態に係るスペクトル処理装置８０の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0117】

第３実施形態に係るスペクトル処理装置８０は、図１４に示すように、画素評価部８０９を含む。画素評価部８０９は、抽出された画素スペクトル４が記憶された画素（抽出画素）２ａの位置が適切か否かを判定する。画素評価部８０９は、相ごとに、抽出画素２ａの位置を評価する。第１相の抽出画素２ａの位置を評価する場合、画素評価部８０９は、第１画素データＤ－１から抽出画素２ａの位置の情報を取得する。

【0118】

画素評価部８０９は、例えば、抽出画素２ａの密集度に基づいて、抽出画素２ａの位置が適切か否かを判定する。抽出画素２ａの密集度とは、単位面積あたりに含まれる抽出画素２ａの数である。組成が一様な物質の場合、物質が存在する領域では、抽出画素２ａが出現する確率は一定になる。すなわち、抽出画素２ａの密集度は、一定になる。一方で、組成が一様でなく徐々に組成が変化する試料では、相の存在量も徐々に変化する。したがって、抽出画素２ａが出現する確率も一定にならない。すなわち、組成が一様でなく徐々に組成が変化する場合、抽出画素２ａの密集度は、一定にならない。したがって、抽出画素２ａの密集度に基づいて、抽出画素２ａの位置が適切か否かを判定できる。

【0119】

例えば、スペクトルイメージングデータ２において、着目する抽出画素２ａを中心とする所定領域内に、抽出画素２ａが含まれているか否かを判定する処理をすべての抽出画素２ａに対して行う。抽出画素２ａのうちの９０％以上が所定領域内に抽出画素２ａが含まれていると判定された場合、密集度が均一として、抽出画素２ａの位置が適切と判定する。

【0120】

また、画素評価部８０９は、反射電子像と抽出画素２ａの位置を比較して、抽出画素２ａの位置が適切か否かを判定してもよい。反射電子像の輝度値は、平均原子番号に依存する。そのため、例えば、第１画素データＤ－１に含まれる抽出画素２ａと対応する反射電子像の画素の輝度値を取得し、輝度値のヒストグラムを作成する。この輝度値のヒストグラムにピークが１つであれば抽出画素２ａの位置が適切であり、ピークが２つ以上であれば抽出画素２ａの位置は適切でないと判定できる。

【0121】

第３実施形態に係るスペクトル処理装置８０では、第２実施形態に係るスペクトル処理装置８０と同様に閾値が自動で設定される。第３実施形態に係る試料分析装置１００のその他の構成は、第１実施形態に係る試料分析装置１００と同様であり、その説明を省略する。

【0122】

３．２． スペクトル処理方法
図１５は、第３実施形態に係るスペクトル処理装置８０の相スペクトル生成処理の流れ
の一例を示すフローチャートである。以下では、上述した図６および図１３に示す相スペクトル生成処理と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

【0123】

抽出部８０４は、第ｍ相の相スペクトルを生成するための第ｍ閾値を設定する（Ｓ３００）。ここでは、ｍ＝１として、抽出部８０４は、第１相の相スペクトルを生成するための第１閾値を設定する。抽出部８０４は、あらかじめ記憶部８３０に記録された第１閾値の情報を読み出して第１閾値を設定する。

【0124】

次に、抽出部８０４は、スペクトルイメージングデータ２の画素２ａごとに、画素スペクトル４における第１代表スペクトルの存在量を計算し、存在量が第１閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出する（Ｓ３０２）。抽出部８０４は、図７に示す第１画素データＤ－１を作成し、記憶部８３０に記憶させる。

【0125】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったか否かを判定する（Ｓ３０４）。抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定されるまで、処理Ｓ３００、処理Ｓ３０２、および処理Ｓ３０４を繰り返し、第１～第ｎ画素データを作成する。

【0126】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定した場合（Ｓ３０４のＹｅｓ）、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を第１～第ｎ画素データから除外する（Ｓ３０６）。スペクトル生成部８０５は、抽出された画素スペクトル４に基づいて、相スペクトルを生成する（Ｓ３０８）。これにより、第１相～第ｎ相の相スペクトルが生成される。

【0127】

次に、画素評価部８０９は、抽出画素２ａの位置を評価する（Ｓ３１０）。

【0128】

画素評価部８０９は、例えば、第１相から第ｎ相までこの順に抽出画素２ａの位置を評価する。なお、抽出画素２ａの位置を評価する順序は特に限定されない。第１相の抽出画素２ａの位置を評価する場合、画素評価部８０９は、第１画素データＤ－１から第１相の抽出画素２ａの位置の情報を取得し、抽出画素２ａの密集度に基づいて抽出画素２ａの位置が適切か否かを判定する。なお、画素評価部８０９は、反射電子像と抽出画素２ａを比較して、抽出画素２ａの位置が適切か否かを判定してもよい。

【0129】

画素評価部８０９が第１相の抽出画素２ａの位置が適切でないと判定した場合（Ｓ３１２のＮｏ）、抽出部８０４は、第１閾値を変更する（Ｓ３１４）。具体的には、抽出部８０４は、変更前の第１閾値よりも第１閾値を高く変更する。抽出部８０４は、例えば、記憶部８３０に記憶された第１閾値の情報を書き換えて、第１閾値を変更する。

【0130】

抽出部８０４は、処理Ｓ３００に戻って、第１閾値を再設定する（Ｓ３００）。抽出部８０４は、記憶部８３０に記憶された、変更された第１閾値の情報を読み出して、第１閾値を再設定する。

【0131】

抽出部８０４は、画素２ａごとに、画素スペクトル４における第１代表スペクトルの存在量を計算し、存在量が再設定された第１閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出する（Ｓ３０２）。これにより、第１画素データＤ－１が再作成される。変更前の第１閾値よりも第１閾値を高く変更したため、再作成された第１画素データＤ－１に含まれる画素スペクトル４の数は、再作成される前の第１画素データＤ－１に含まれる画素スペクトル４の数よりも少ない。

【0132】

抽出部８０４は、処理Ｓ３００、処理Ｓ３０２、および処理Ｓ３０４を繰り返し、第１
～第ｎ画素データを作成する。ここで、第２～第ｎ閾値は変更されていないため、抽出部８０４は、第２～第ｎ画素データを作成するための処理Ｓ３００、処理Ｓ３０２、および処理Ｓ３０４を省略してもよい。

【0133】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定した場合（Ｓ３０４のＹｅｓ）、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を第１～第ｎ画素データから除外する（Ｓ３０６）。スペクトル生成部８０５は、抽出された画素スペクトル４に基づいて、相スペクトルを生成する（Ｓ３０８）。これにより、第１相～第ｎ相の相スペクトルが生成される。

【0134】

次に、画素評価部８０９は、抽出画素２ａの位置を評価する（Ｓ３１０）。画素評価部８０９は、第１相から第ｎ相までこの順に抽出画素２ａの位置を評価する。画素評価部８０９は、第１相の抽出画素２ａの位置が適切と判定した場合（Ｓ３１２のＹｅｓ）、すべての相の抽出画素２ａの位置を評価したか否かを判定する（Ｓ３１６）。画素評価部８０９は、すべての相の抽出画素２ａの位置を評価していないと判定した場合（Ｓ３１６のＮｏ）、処理Ｓ３１０に戻って、第２相の抽出画素２ａの位置を評価する（Ｓ３１０）。

【0135】

画素評価部８０９が第２相の抽出画素２ａの位置が適切でないと判定した場合（Ｓ３１２のＮｏ）、抽出部８０４は、第２閾値を変更する（Ｓ３１４）。具体的には、抽出部８０４は、変更前の第２閾値よりも第２閾値を高く変更する。抽出部８０４は、例えば、記憶部８３０に記憶された第２閾値の情報を書き換えて、第２閾値を変更する。

【0136】

抽出部８０４は、処理Ｓ３００、処理Ｓ３０２、および処理Ｓ３０４を繰り返し、第１～第ｎ画素データを作成する。ここでは、第１閾値および第３～第ｎ閾値は変更されていないため、抽出部８０４は、第１画素データＤ－１および第３～第ｎ画素データを作成するための処理Ｓ３００、処理Ｓ３０２、および処理Ｓ３０４を省略してもよい。

【0137】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定した場合（Ｓ３０４のＹｅｓ）、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を第１～第ｎ画素データから除外する（Ｓ３０６）。スペクトル生成部８０５は、抽出された画素スペクトル４に基づいて、相スペクトルを生成する（Ｓ３０８）。これにより、第１相～第ｎ相の相スペクトルが生成される。

【0138】

処理部８００は、処理Ｓ３１２、処理Ｓ３１４、処理３１６、処理Ｓ３００、処理Ｓ３０２、処理Ｓ３０４、処理Ｓ３０６、処理Ｓ３０８、処理Ｓ３１０を繰り返し、第１相～第ｎ相の抽出画素２ａの位置を評価する。画素評価部８０９がすべての相の抽出画素２ａを評価したと判定した場合（Ｓ３１６のＹｅｓ）、表示制御部８０６は、抽出画素２ａの位置の情報を表示部８２０に表示させる（Ｓ３１８）。処理部８００は、抽出画素２ａの位置の情報を表示部８２０に表示させた後、相スペクトル生成処理を終了する。

【0139】

３．３． 効果
スペクトル処理装置８０は、抽出された画素スペクトル４が記憶された画素２ａの位置が適切か否かを判定する画素評価部８０９を含む。また、画素評価部８０９が抽出画素２ａの位置が適切でないと判定した場合に、抽出部８０４は、閾値を高く設定して、存在量が閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出する。そのため、スペクトル処理装置８０では、適切な閾値を設定することができ、より相の組成が純粋に表れている画素スペクトル４を抽出できる。したがって、相の組成をより正確に同定できる。

【0140】

４． 第４実施形態
４．１． スペクトル処理装置
次に、第４実施形態に係るスペクトル処理装置８０について、図面を参照しながら説明する。図１６は、第４実施形態に係るスペクトル処理装置８０の構成を示す図である。以下、第４実施形態に係るスペクトル処理装置８０において、第１～第３実施形態に係るスペクトル処理装置８０の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0141】

第４実施形態に係るスペクトル処理装置８０は、図１６に示すように、閾値評価部８１１を含む。閾値評価部８１１は、相スペクトルのＳ／Ｎ比および抽出画素２ａの位置に基づいて、閾値を評価する。閾値評価部８１１は、例えば、上述したＳ／Ｎ比評価部８０８と同様の手法でＳ／Ｎ比が十分か否かを判定する。また、閾値評価部８１１は、上述した画素評価部８０９と同様の手法で抽出画素２ａの位置が適切か否かを判定する。

【0142】

閾値評価部８１１は、Ｓ／Ｎ比が十分でないと判定し、かつ、抽出画素２ａの位置が適切でないと判定した場合、Ｓ／Ｎ比が十分でないと判定し、かつ、抽出画素２ａの位置が適切と判定した場合、Ｓ／Ｎ比が十分と判定し、かつ、抽出画素２ａの位置が適切でないと判定した場合、閾値が適切でないと判定する。また、閾値評価部８１１は、Ｓ／Ｎ比が十分と判定し、かつ、抽出画素２ａの位置が適切であると判定した場合に、閾値が適切と判定する。

【0143】

第４実施形態に係るスペクトル処理装置８０では、第２実施形態および第３実施形態に係るスペクトル処理装置８０と同様に閾値が自動で設定される。第４実施形態に係る試料分析装置１００のその他の構成は、第１実施形態に係る試料分析装置１００と同様であり、その説明を省略する。

【0144】

４．２． スペクトル処理方法
図１７は、第４実施形態に係るスペクトル処理装置８０の相スペクトル生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下では、上述した図６、図１３、および図１５に示す相スペクトル生成処理と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

【0145】

抽出部８０４は、第ｍ相の相スペクトルを生成するための第ｍ閾値を設定する（Ｓ４００）。ここでは、ｍ＝１として、抽出部８０４は、第１相の相スペクトルを生成するための第１閾値を設定する。抽出部８０４は、あらかじめ記憶部８３０に記録された第１閾値の情報を読み出して第１閾値を設定する。

【0146】

次に、抽出部８０４は、スペクトルイメージングデータ２の画素２ａごとに、画素スペクトル４における第１代表スペクトルの存在量を計算し、存在量が第１閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出する（Ｓ４０２）。抽出部８０４は、図７に示す第１画素データＤ－１を作成し、記憶部８３０に記憶させる。

【0147】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったか否かを判定する（Ｓ４０４）。抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定されるまで、処理Ｓ４００、処理Ｓ４０２、および処理Ｓ４０４を繰り返し、第１～第ｎ画素データを作成する。

【0148】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定した場合（Ｓ４０４のＹｅｓ）、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を第１～第ｎ画素データから除外する（Ｓ４０６）。スペクトル生成部８０５は、抽出された画素スペクトル４に基づいて、相スペクトルを生成する（Ｓ４０８）。これにより、第１相～第ｎ相の相スペクトルが生成される。

【0149】

次に、閾値評価部８１１は、閾値を評価する（Ｓ４１０）。

【0150】

閾値評価部８１１は、例えば、第１閾値から第ｎ閾値までこの順に閾値を評価する。なお、閾値を評価する順序は特に限定されない。第１閾値を評価する場合、閾値評価部８１１は、第１相の相スペクトルのＳ／Ｎ比および第１相の抽出画素２ａの位置に基づいて、第１閾値を評価する。

【0151】

閾値評価部８１１が第１閾値が適切でないと判定した場合（Ｓ４１２のＮｏ）、抽出部８０４は、第１閾値を変更する（Ｓ４１４）。

【0152】

抽出部８０４は、閾値評価部８１１における第１閾値の評価結果に基づいて、第１閾値を変更する。例えば、Ｓ／Ｎ比が十分でないと判定され、かつ、抽出画素２ａの位置が適切と判定された場合、抽出部８０４は、変更前の第１閾値よりも第１閾値を低く変更する。また、Ｓ／Ｎ比が十分と判定され、かつ、抽出画素２ａの位置が適切でないと判定された場合、抽出部８０４は、変更前の第１閾値よりも第１閾値を高く変更する。また、Ｓ／Ｎ比が十分でないと判定され、かつ、抽出画素２ａの位置が適切でないと判定された場合、抽出部８０４は、例えば、相対的に、Ｓ／Ｎ比が高く、かつ、抽出画素２ａの密集度が高くなる最適な第１閾値を計算し、第１閾値を変更する。なお、Ｓ／Ｎ比が十分でないと判定され、かつ、抽出画素２ａの位置が適切でないと判定された場合、抽出部８０４は、Ｓ／Ｎ比を優先して、第１閾値を低く変更してもよいし、抽出画素２ａの位置を優先して、第１閾値を高く変更してもよい。Ｓ／Ｎ比を優先するか、抽出画素２ａの位置を優先するかは、ユーザーが選択可能であってもよい。

【0153】

抽出部８０４は、処理Ｓ４００に戻って、第１閾値を再設定する（Ｓ４００）。抽出部８０４は、記憶部８３０に記憶された、変更された第１閾値の情報を読み出して、第１閾値を再設定する。

【0154】

抽出部８０４は、画素２ａごとに、画素スペクトル４における第１代表スペクトルの存在量を計算し、存在量が再設定された第１閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出する（Ｓ４０２）。これにより、第１画素データＤ－１が再作成される。

【0155】

抽出部８０４は、処理Ｓ４００、処理Ｓ４０２、および処理Ｓ４０４を繰り返し、第１～第ｎ画素データを作成する。ここで、第２～第ｎ閾値は変更されていないため、抽出部８０４は、第２～第ｎ閾値を用いて画素データを作成するための処理Ｓ４００、処理Ｓ４０２、および処理Ｓ４０４を省略してもよい。

【0156】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定した場合（Ｓ４０４のＹｅｓ）、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を第１～第ｎ画素データから除外する（Ｓ４０６）。スペクトル生成部８０５は、抽出された画素スペクトル４に基づいて、相スペクトルを生成する（Ｓ４０８）。これにより、第１相～第ｎ相の相スペクトルが生成される。

【0157】

次に、閾値評価部８１１は、閾値を評価する（Ｓ４１０）。閾値評価部８１１は、第１閾値から第ｎ閾値までこの順に閾値を評価する。閾値評価部８１１は、第１閾値が適切と判定した場合（Ｓ４１２のＹｅｓ）、すべての閾値を評価したか否かを判定する（Ｓ４１６）。閾値評価部８１１は、すべての閾値を評価していないと判定した場合（Ｓ４１６のＮｏ）、処理Ｓ４１０に戻って、第２閾値を評価する（Ｓ４１０）。

【0158】

閾値評価部８１１が第２閾値が適切でないと判定した場合（Ｓ４１２のＮｏ）、抽出部
８０４は、第２閾値を変更する（Ｓ４１４）。抽出部８０４は、例えば、記憶部８３０に記憶された第２閾値の情報を書き換えて、第２閾値を変更する。

【0159】

抽出部８０４は、処理Ｓ４００、処理Ｓ４０２、および処理Ｓ４０４を繰り返し、第１～第ｎ画素データを作成する。ここでは、第１閾値および第３～第ｎ閾値は変更されていないため、抽出部８０４は、第１画素データＤ－１および第３～第ｎ画素データを作成するための処理Ｓ４００、処理Ｓ４０２、および処理Ｓ４０４を省略してもよい。

【0160】

抽出部８０４は、すべての相について画素スペクトル４を抽出する処理を行ったと判定した場合（Ｓ４０４のＹｅｓ）、同一画素２ａから抽出された画素スペクトル４を第１～第ｎ画素データから除外する（Ｓ４０６）。スペクトル生成部８０５は、抽出された画素スペクトル４に基づいて、相スペクトルを生成する（Ｓ４０８）。これにより、第１相～第ｎ相の相スペクトルが生成される。

【0161】

処理部８００は、第１相の相スペクトルから第ｎ相の相スペクトルまでこの順に、処理Ｓ４１２、処理Ｓ４１４、処理４１６、処理Ｓ４００、処理Ｓ４０２、処理Ｓ４０４、処理Ｓ４０６、処理Ｓ４０８、処理Ｓ４１０を繰り返す。閾値評価部８１１がすべての閾値を評価したと判定した場合（Ｓ４１６のＹｅｓ）、表示制御部８０６は、抽出画素２ａの位置の情報を表示部８２０に表示させる（Ｓ４１８）。処理部８００は、抽出画素２ａの位置の情報を表示部８２０に表示させた後、相スペクトル生成処理を終了する。

【0162】

４．３． 効果
スペクトル処理装置８０は、相スペクトルのＳ／Ｎ比および抽出画素２ａの位置に基づいて、閾値を評価する閾値評価部８１１を含む。また、閾値評価部８１１が閾値が適切でないと判定した場合に、抽出部８０４は、閾値評価部８１１における閾値の評価結果に基づいて閾値を設定し、存在量が閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出する。そのため、スペクトル処理装置８０では、適切な閾値を設定することができ、Ｓ／Ｎ比が高い相スペクトルを生成できる。

【0163】

５． 変形例
５．１． 第１変形例
上述した第１～第４実施形態では、相分析部８０３が画素スペクトル４における代表スペクトルの存在量を計算して相マップを作成したが、相マップを作成する方法はこれに限定されない。例えば、相分析部８０３が画素スペクトルと代表スペクトルの類似度を計算して相マップを作成してもよい。具体的には、相分析部８０３は、スペクトルイメージングデータ２の画素２ａごとに、画素スペクトル４と代表スペクトルの類似度を計算し、類似度と画素２ａの座標を関連付けたデータを作成する。類似度は、例えば、コサイン類似度やユークリッド距離から計算できる。相分析部８０３は、類似度と画素２ａの座標を関連付けたデータに基づいて、相マップを作成する。相分析部８０３は、例えば、類似度を画素値として、相マップを作成する。

【0164】

また、抽出部８０４は、画素２ａごとに、画素スペクトル４における代表スペクトルの存在量を計算し、存在量が閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出したが、画素スペクトル４を抽出する方法はこれに限定されない。例えば、抽出部８０４は、画素２ａごとに、画素スペクトル４と代表スペクトルの類似度を計算し、類似度が閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出してもよい。類似度は、例えば、コサイン類似度やユークリッド距離から計算できる。

【0165】

スペクトル処理装置８０では、スペクトルイメージングデータ２から類似度が閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出した場合でも、上述したスペクトルイメージングデータ
２から存在量が閾値よりも大きい画素スペクトル４を抽出した場合と同様の作用効果を奏することができる。

【0166】

５．２． 第２変形例
上述した第１～第４実施形態では、代表スペクトル選出部８０２がスペクトルイメージングデータ２から代表スペクトルを選出する場合について説明したが、代表スペクトルの選出方法はこれに限定されない。例えば、ユーザーが代表スペクトルを選出してもよい。ユーザーがスペクトルイメージングデータ２から画素２ａを選択することによって、代表スペクトルを選出してもよい。この場合、選択された画素２ａに記録された画素スペクトル４が代表スペクトルとして選出される。

【0167】

ユーザーは、二次電子像や反射電子像などの試料Ｓの画像上で位置を指定することによって、スペクトルイメージングデータ２の画素２ａを選択してもよい。この場合、試料Ｓの画像において選択された位置に対応する画素２ａに記憶された画素スペクトル４が代表スペクトルとして選出される。ユーザーは、二次電子像や反射電子像、元素マップなどを判断材料として、代表スペクトルを選定できる。元素マップとは、元素ごとのＸ線強度の分布または濃度の分布を示すものであり、スペクトルイメージングデータ２から得ることができる。

【0168】

５．３． 第３変形例
上述した第１～第４実施形態では、スペクトル処理装置８０が試料分析装置１００に含まれている場合について説明したが、スペクトル処理装置８０は試料分析装置１００に含まれていなくてもよい。スペクトル処理装置８０は、例えば、情報記憶媒体に記憶されたスペクトルイメージングデータ２を読み出すことでスペクトルイメージングデータ２を取得してもよいし、図示しないサーバー等からネットワークを介して、スペクトルイメージングデータ２を取得してもよい。

【0169】

５．４． 第４変形例
上述した第１～第４実施形態では、試料分析装置１００が、Ｘ線検出器７０を備えた走査電子顕微鏡である場合について説明したが、試料分析装置１００は、これに限定されない。例えば、試料分析装置１００は、試料Ｓからの信号（Ｘ線や、電子、イオン等）に基づくスペクトルを得ることができる装置であればよい。試料分析装置１００は、例えば、エネルギー分散型Ｘ線分光器や波長分散型Ｘ線分光器を備えた透過電子顕微鏡、電子プローブマイクロアナライザー、オージェマイクロプローブ、光電子分光装置、集束イオンビーム装置などであってもよい。

【0170】

なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。

【0171】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成を含む。実質的に同一の構成とは、例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成である。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

【符号の説明】

【0172】

２…スペクトルイメージングデータ、２ａ…画素、４…画素スペクトル、６ａ…画素、１０…電子銃、２０…コンデンサーレンズ、３０…走査コイル、４０…対物レンズ、５０…
試料ステージ、６０…二次電子検出器、６２…反射電子検出器、７０…Ｘ線検出器、８０…スペクトル処理装置、１００…試料分析装置、１０１…本体、８００…処理部、８０１…データ取得部、８０２…代表スペクトル選出部、８０３…相分析部、８０４…抽出部、８０５…スペクトル生成部、８０６…表示制御部、８０７…組成分析部、８０８…Ｓ／Ｎ比評価部、８０９…画素評価部、８１０…操作部、８１１…閾値評価部、８２０…表示部、８３０…記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】