(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-05
(45)【発行日】2024-06-13
(54)【発明の名称】分析方法および分析装置
(51)【国際特許分類】
G01N 23/046 20180101AFI20240606BHJP
G01N 33/38 20060101ALI20240606BHJP
【ＦＩ】
G01N23/046
G01N33/38
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021011538
(22)【出願日】2021-01-27
(65)【公開番号】P2022114999
(43)【公開日】2022-08-08
【審査請求日】2023-03-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】岡本 礼子
(72)【発明者】
【氏名】大脇 英司
【審査官】井上 徹
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１９－５０４４５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０１９９００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０２６３５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５３１４８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０５１５７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１６３９４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１０８４８３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００５８５９２（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２３／００－Ｇ０１Ｎ ２３／２２７６
Ｈ０１Ｊ ３７／００－Ｈ０１Ｊ ３７／３６
Ａ６１Ｂ ６／００－Ａ６１Ｂ ６／５８
Ｇ０１Ｂ １５／００－Ｇ０１Ｂ １５／０８
Ｇ０６Ｔ ７／００－Ｇ０６Ｔ ７／９０
Ｇ０１Ｎ ３３／００－Ｇ０１Ｎ ３３／４６
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｘ線ＣＴ法により、試料の複数の観察断面の各点における材料を複数種類の属性に分類する第１ステップと、前記観察断面と交差するように前記試料を複数の切断面において切断し、２次元元素分析法により、前記各切断面の各測定点における、１または複数種類の元素の第１含有量を測定する第２ステップと、
前記第１ステップの分類の結果、および、前記第２ステップの測定の結果に基づいて、前記試料中の前記観察断面の各点における、１または複数種類の元素の第２含有量を推定する第３ステップとを実行する分析方法。
【請求項2】
前記第３ステップにて、ｎ番目の前記切断面と前記観察断面との交線上にある前記測定点としての第ｎ測定点、および、ｎ＋１番目の前記切断面と前記観察断面との交線上にある前記測定点としての第ｎ＋１測定点を用意し、前記第ｎ測定点および前記第ｎ＋１測定点を結ぶ計算区間の各点における前記第２含有量を、前記第ｎ測定点における前記属性と前記第ｎ＋１測定点における前記属性の組み合わせに基づいて推定する請求項１に記載の分析方法。
【請求項3】
前記試料は、セメント系試料であり、前記第１ステップにて、前記材料をセメント、骨材、空隙のいずれかの属性に分類する請求項２に記載の分析方法。
【請求項4】
前記第１ステップにて、前記Ｘ線ＣＴ法により、前記切断面と同じ面を観察する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の分析方法。
【請求項5】
前記Ｘ線ＣＴ法で得られるＸ線ＣＴ画像と前記２次元元素分析法で得られる測定結果を、前記Ｘ線ＣＴ画像の位置座標と前記測定結果の位置座標を統合して３次元仮想空間に表示し、前記試料の立体形状を再現する第４ステップを実行する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の分析方法。
【請求項6】
試料の複数の観察断面におけるＸ線ＣＴ画像に基づいて、前記観察断面の各点における材料を複数種類の属性に分類する分類部と、前記分類部の分類の結果、および、前記観察断面と交差するように前記試料を切断したときの複数の切断面に対する２次元元素分析法の測定結果である、前記各切断面の各測定点における、１または複数種類の元素の第１含有量に基づいて、前記試料中の前記観察断面の各点における、１または複数種類の元素の第２含有量を推定する推定部とを備える分析装置。
【請求項7】
前記Ｘ線ＣＴ画像と前記測定結果を、前記Ｘ線ＣＴ画像の位置座標と前記測定結果の位置座標を統合して３次元仮想空間に表示し、前記試料の立体形状を再現する再現部を備える請求項６に記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分析方法および分析装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、コンクリートの耐久性を評価する技術の開発が盛んに進められている。耐久性の評価には、コンクリートに浸入する劣化因子（例：海水または海水を構成する元素、二酸化炭素など）の移動経路の観察が必要となる。従来では、例えば、EPMA（Electron probe micro analyzer）によるコンクリート中の元素の面分析方法がある（非特許文献１参照）。また、従来の面分析方法は、EPMAによる方法に限らず、SEM-EDX（Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive X-ray Spectroscopy）による方法もある。しかし、従来の面分析方法は、特定の観察面を対象とした２次元分析にすぎない。このため、従来では、劣化因子の観察面上の移動は観察できるが、観察面以外から観察面への移動については分析できないという問題がある。このような問題に対して、劣化因子の移動経路を３次元で分析したいという要望がある。
従来の３次元の分析法としては、例えば、FIB-SEM（Focused Ion Beam - Scanning Electron Microscope）による方法がある。しかし、分析対象のコンクリートの試料は、センチメートル（ｃｍ）オーダの寸法であるのに対し、FIB-SEMによる方法は、対象範囲がマイクロメートル（μｍ）オーダであるため、測定に多大な時間と労力を要する。また、従来の３次元の分析法として、例えば、センチメートルオーダのコンクリートの試料を少しずつ研磨しながら２次元分析を逐次的に行い、分析結果から３次元像を再構築する方法がある。この方法によれば、センチメートルオーダの試料に対する３次元分析は可能になるものの、コンクリートの場合、材料が不均質であることから、やはり測定に多大な時間（１年程度）と労力を要する。
従来の３次元の分析法としては、例えば、FIB-SEM（Focused Ion Beam - Scanning Electron Microscope）による方法がある。しかし、分析対象のコンクリートの試料は、センチメートル（ｃｍ）オーダの寸法であるのに対し、FIB-SEMによる方法は、対象範囲がマイクロメートル（μｍ）オーダであるため、測定に多大な時間と労力を要する。また、従来の３次元の分析法として、例えば、センチメートルオーダのコンクリートの試料を少しずつ研磨しながら２次元分析を逐次的に行い、分析結果から３次元像を再構築する方法がある。この方法によれば、センチメートルオーダの試料に対する３次元分析は可能になるものの、コンクリートの場合、材料が不均質であることから、やはり測定に多大な時間（１年程度）と労力を要する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【文献】２０１３年制定 コンクリート標準示方書［規準編］、土木学会（JSCE-G574-2010）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような観点から、本発明は、試料の３次元分析に要する時間を短縮できる分析方法および分析装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記課題を解決するために、本発明は、Ｘ線ＣＴ法により、試料の複数の観察断面の各点における材料を１または複数種類の属性に分類する第１ステップと、前記観察断面と交差するように前記試料を複数の切断面において切断し、２次元元素分析法により、前記各切断面の各測定点における、１または複数種類の元素の第１含有量を測定する第２ステップと、前記第１ステップの分類の結果、および、前記第２ステップの測定の結果に基づいて、前記試料中の前記観察断面の各点における、１または複数種類の元素の第２含有量を推定する第３ステップとを実行する分析方法である。
また、本発明は、試料の複数の観察断面におけるＸ線ＣＴ画像に基づいて、前記観察断面の各点における材料を１または複数種類の属性に分類する分類部と、前記分類部の分類の結果、および、前記観察断面と交差するように前記試料を切断したときの複数の切断面に対する２次元元素分析法の測定結果である、前記各切断面の各測定点における、１または複数種類の元素の第１含有量に基づいて、前記試料中の前記観察断面の各点における、１または複数種類の元素の第２含有量を推定する推定部とを備える分析装置である。
かかる分析方法および分析装置によれば、例えば、試料がコンクリート試料の場合、第１ステップにおいて、Ｘ線ＣＴ法によりコンクリート試料内部の密度を例えばグレースケールの画像で表示できる。このため、密度の大小によりコンクリート試料内部の材料をセメント、骨材、空隙のいずれかの属性に分類できる。また、第２ステップにおいて、測定対象の元素を予め絞り込むことができる。例えば、セメントについては、Na, K, Mg, Ca, Si, Al, Fe, Sを測定対象に絞り込むことができる。また、外来の劣化因子の侵入を考慮する場合には、CやClを測定対象に追加してもよい。２次元元素分析法は、例えば、蛍光Ｘ線元素分析法、EPMA、または、SEM-EDXによる方法とすることができるが、これらに限定されない。これらの２次元元素分析法を３次元分析に導入できる。また、第３ステップにて、試料中の観察断面において、２次元元素分析法による測定点の元素の含有量から、測定点以外の点の元素の含有量を推定できる。このとき、第１ステップにより、属性の分類がなされているため、推定の精度を向上できるとともに当該推定に要する計算量を低減でき、計算に要する時間を短縮できる。Ｘ線ＣＴ法の観察断面は任意に設定できるため、３次元の試料内部全体を網羅する観察断面群を設定できる。このため、試料内部の各点における元素の含有量を測定または推定できる。特に、観察断面以外から観察断面への劣化因子の浸入経路を分析でき、試料の耐久性を適切に評価できる。
したがって、試料の３次元分析に要する時間を短縮できる。
また、本発明は、試料の複数の観察断面におけるＸ線ＣＴ画像に基づいて、前記観察断面の各点における材料を１または複数種類の属性に分類する分類部と、前記分類部の分類の結果、および、前記観察断面と交差するように前記試料を切断したときの複数の切断面に対する２次元元素分析法の測定結果である、前記各切断面の各測定点における、１または複数種類の元素の第１含有量に基づいて、前記試料中の前記観察断面の各点における、１または複数種類の元素の第２含有量を推定する推定部とを備える分析装置である。
かかる分析方法および分析装置によれば、例えば、試料がコンクリート試料の場合、第１ステップにおいて、Ｘ線ＣＴ法によりコンクリート試料内部の密度を例えばグレースケールの画像で表示できる。このため、密度の大小によりコンクリート試料内部の材料をセメント、骨材、空隙のいずれかの属性に分類できる。また、第２ステップにおいて、測定対象の元素を予め絞り込むことができる。例えば、セメントについては、Na, K, Mg, Ca, Si, Al, Fe, Sを測定対象に絞り込むことができる。また、外来の劣化因子の侵入を考慮する場合には、CやClを測定対象に追加してもよい。２次元元素分析法は、例えば、蛍光Ｘ線元素分析法、EPMA、または、SEM-EDXによる方法とすることができるが、これらに限定されない。これらの２次元元素分析法を３次元分析に導入できる。また、第３ステップにて、試料中の観察断面において、２次元元素分析法による測定点の元素の含有量から、測定点以外の点の元素の含有量を推定できる。このとき、第１ステップにより、属性の分類がなされているため、推定の精度を向上できるとともに当該推定に要する計算量を低減でき、計算に要する時間を短縮できる。Ｘ線ＣＴ法の観察断面は任意に設定できるため、３次元の試料内部全体を網羅する観察断面群を設定できる。このため、試料内部の各点における元素の含有量を測定または推定できる。特に、観察断面以外から観察断面への劣化因子の浸入経路を分析でき、試料の耐久性を適切に評価できる。
したがって、試料の３次元分析に要する時間を短縮できる。
【0006】
また、前記第３ステップにて、ｎ番目の前記切断面と前記観察断面との交線上にある前記測定点としての第ｎ測定点、および、ｎ＋１番目の前記切断面と前記観察断面との交線上にある前記測定点としての第ｎ＋１測定点を用意し、前記第ｎ測定点および前記第ｎ＋１測定点を結ぶ計算区間の各点における前記第２含有量を、前記第ｎ測定点における前記属性と前記第ｎ＋１測定点における前記属性の組み合わせに基づいて推定するとよい。
かかる構成によれば、２つの測定点間の点の元素の含有量を、２つの測定点の属性に基づいて、高い精度で推定できる。
かかる構成によれば、２つの測定点間の点の元素の含有量を、２つの測定点の属性に基づいて、高い精度で推定できる。
【0007】
また、前記試料は、セメント系試料であり、前記第１ステップにて、前記材料をセメント、骨材、空隙のいずれかの属性に分類するとよい。
かかる構成によれば、試料がセメント系試料であるときの３次元分析に要する時間を短縮できる。
かかる構成によれば、試料がセメント系試料であるときの３次元分析に要する時間を短縮できる。
【0008】
また、前記分析装置が、前記第１ステップにて、前記Ｘ線ＣＴ法により、前記切断面と同じ面を観察するとよい。
かかる構成によれば、切断面に対する２次元元素分析法の分析結果の妥当性を、切断面と同じ面に対するＸ線ＣＴ法の観察結果により評価できる。また、かかる構成によれば、切断面と同じ面に対するＸ線ＣＴ法によるコンクリート試料内部の材料をセメント、骨材、空隙のいずれかの属性に分類した妥当性を、同じ面となる２次元元素分析法の分析結果により評価できる。つまり、セメント、骨材、空隙の化学組成による判定および確認が可能である。
かかる構成によれば、切断面に対する２次元元素分析法の分析結果の妥当性を、切断面と同じ面に対するＸ線ＣＴ法の観察結果により評価できる。また、かかる構成によれば、切断面と同じ面に対するＸ線ＣＴ法によるコンクリート試料内部の材料をセメント、骨材、空隙のいずれかの属性に分類した妥当性を、同じ面となる２次元元素分析法の分析結果により評価できる。つまり、セメント、骨材、空隙の化学組成による判定および確認が可能である。
【0009】
また、前記Ｘ線ＣＴ法で得られるＸ線ＣＴ画像と前記２次元元素分析法で得られる測定結果を、前記Ｘ線ＣＴ画像の位置座標と前記測定結果の位置座標を統合して３次元仮想空間に表示し、前記試料の立体形状を再現する第４ステップを実行するとよい。
また、前記Ｘ線ＣＴ画像と前記測定結果を、前記Ｘ線ＣＴ画像の位置座標と前記測定結果の位置座標を統合して３次元仮想空間に表示し、前記試料の立体形状を再現する再現部を備えるとよい。
かかる構成によれば、試料内部全体の材料の分布を容易に把握できる。
また、前記Ｘ線ＣＴ画像と前記測定結果を、前記Ｘ線ＣＴ画像の位置座標と前記測定結果の位置座標を統合して３次元仮想空間に表示し、前記試料の立体形状を再現する再現部を備えるとよい。
かかる構成によれば、試料内部全体の材料の分布を容易に把握できる。
【0010】
また、本発明は、Ｘ線ＣＴ法により、試料の複数の観察断面の各点における材料を１または複数種類の属性に分類する第１ステップと、前記観察断面と交差するように前記試料を複数の切断面において切断し、２次元元素分析法により、前記各切断面の各測定点における、１または複数種類の元素の第１含有量を測定する第２ステップと、前記Ｘ線ＣＴ法で得られるＸ線ＣＴ画像と前記２次元元素分析法で得られる測定結果を、前記Ｘ線ＣＴ画像の位置座標と前記測定結果の位置座標を統合して３次元仮想空間に表示し、前記試料の立体形状を再現する第３ステップを実行する分析方法である。
また、本発明は、試料の複数の観察断面におけるＸ線ＣＴ画像に基づいて、前記観察断面の各点における材料を１または複数種類の属性に分類する分類部と、前記Ｘ線ＣＴ法で得られるＸ線ＣＴ画像、および、前記観察断面と交差するように前記試料を切断したときの複数の切断面に対する２次元元素分析法の測定結果である、前記各切断面の各測定点における、１または複数種類の元素の第１含有量を、前記Ｘ線ＣＴ画像の位置座標と前記測定結果の位置座標を統合して３次元仮想空間に表示し、前記試料の立体形状を再現する再現部を備える分析装置である。
かかる構成によれば、試料内部全体の材料の分布を容易に把握できる。
また、本発明は、試料の複数の観察断面におけるＸ線ＣＴ画像に基づいて、前記観察断面の各点における材料を１または複数種類の属性に分類する分類部と、前記Ｘ線ＣＴ法で得られるＸ線ＣＴ画像、および、前記観察断面と交差するように前記試料を切断したときの複数の切断面に対する２次元元素分析法の測定結果である、前記各切断面の各測定点における、１または複数種類の元素の第１含有量を、前記Ｘ線ＣＴ画像の位置座標と前記測定結果の位置座標を統合して３次元仮想空間に表示し、前記試料の立体形状を再現する再現部を備える分析装置である。
かかる構成によれば、試料内部全体の材料の分布を容易に把握できる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、試料に対してＸ線ＣＴ法による観察断面上での材料の分類と、２次元元素分析法による測定結果を用いて、測定点以外の点の元素の含有量を推定できる。このため、試料の３次元分析に要する時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本実施形態の分析装置の機能構成図である。
【図2】試料の説明図である。
【図3】Ｘ線ＣＴ法による観察断面の説明図である。
【図4】Ｘ線ＣＴ画像の具体例である。
【図5】試料の切断の説明図である。
【図6】試料片に対する２次元元素分析の測定結果についての説明図である。
【図7】２次元元素分析の測定結果を配置した図である。
【図8】２次元元素分析の測定結果とＸ線ＣＴ画像を座標統合した図である。
【図9】対象のＺＸ断面上における２次元元素分析の測定結果の図である。
【図10】計算区間の説明図の例である。
【図11】マスターカーブの類型［１］の説明図である。
【図12】マスターカーブの類型［２］の説明図である。
【図13】マスターカーブの類型［３］の説明図である。
【図14】マスターカーブの類型［４］の説明図である。
【図15】マスターカーブの類型［５］の説明図である。
【図16】マスターカーブの類型［６］の説明図である。
【図17】本実施形態の分析方法のフローチャートである。
【図18】マスターカーブ作成処理のフローチャートである。
【図19】比較例による、元素の含有率の推定に関するグラフである。
【図20】本発明による、元素の含有率の推定に関するグラフ（その１）である。
【図21】本発明による、元素の含有率の推定に関するグラフ（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施をするための形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。なお、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
本実施形態の分析対象は、コンクリートの試料である。
本実施形態の分析対象は、コンクリートの試料である。
【0014】
［構成］
図１に示す分析装置１００は、所定の演算処理をするコンピュータである。分析装置１００は、入力部、出力部、制御部、および、記憶部といったハードウェアを備える。例えば、制御部がＣＰＵ（Central Processing Unit）から構成される場合、その制御部を含むコンピュータによる情報処理は、ＣＰＵによるプログラム実行処理で実現される。また、そのコンピュータに含まれる記憶部は、ＣＰＵの指令により、そのコンピュータの機能を実現するためのさまざまなプログラムを記憶する。これによりソフトウェアとハードウェアの協働が実現される。前記プログラムは、記録媒体に記録したり、ネットワークを経由したりすることで提供可能となる。出力部は、画面表示をする表示部の機能を含めてもよい。
図１に示す分析装置１００は、所定の演算処理をするコンピュータである。分析装置１００は、入力部、出力部、制御部、および、記憶部といったハードウェアを備える。例えば、制御部がＣＰＵ（Central Processing Unit）から構成される場合、その制御部を含むコンピュータによる情報処理は、ＣＰＵによるプログラム実行処理で実現される。また、そのコンピュータに含まれる記憶部は、ＣＰＵの指令により、そのコンピュータの機能を実現するためのさまざまなプログラムを記憶する。これによりソフトウェアとハードウェアの協働が実現される。前記プログラムは、記録媒体に記録したり、ネットワークを経由したりすることで提供可能となる。出力部は、画面表示をする表示部の機能を含めてもよい。
【0015】
また、図１に示すＸ線ＣＴ装置２００は、放射線などを利用して試料を走査し、所定の演算処理をすることで、試料の内部構造を画像で構成する装置である。Ｘ線ＣＴ装置２００は、Ｘ線ＣＴ法により、所定の観察断面で撮影した試料の内部構造のＸ線ＣＴ画像を生成できる。Ｘ線ＣＴ装置２００の機能は周知であり、説明を省略する。
【0016】
また、図１に示す２次元元素分析装置３００は、所定の２次元分析方法（面分析方法）を行い、試料に含まれる元素の種類および含有量を測定する装置である。２次元分析法には、例えば、EPMA法、SEM-EDXがあるが、これらに限定されない。２次元元素分析装置３００は、試料の表面または切断面の各点における、１または複数種類の元素の含有量（第１含有量）を測定できる。本実施形態の２次元分析法自体は周知であり、説明は省略する。
【0017】
図１に示すように、分析装置１００は、分類部１と、推定部２と、再現部３を備えている。また、分析装置１００は、Ｘ線ＣＴ画像ＤＢ４と、測定結果ＤＢ５を記憶している。
分類部１は、試料の複数の観察断面におけるＸ線ＣＴ画像に基づいて、観察断面の各点（任意の観察点）における材料を１または複数種類の属性に分類する。試料がコンクリートである場合、分類部１は、各点における材料の密度の大小で、材料をセメント、骨材（セメントの密度と異なる）、空隙（密度：０）の３種類の属性に分類できる。
推定部２は、分類部１の分類の結果、および、２次元元素分析装置３００の測定の結果に基づいて、試料中の各点（任意の測定点）における、１または複数種類の元素の含有量を推定する。推定部２は、分類部１の分類の結果、および、観察断面と交差するように試料を切断したときの複数の切断面に対する２次元元素分析法の測定結果である、各切断面の各測定点における、１または複数種類の元素の含有量（第１含有量）に基づいて、試料中の観察断面の各点における、１または複数種類の元素の含有量（第２含有量）を推定できる。
再現部３は、Ｘ線ＣＴ装置２００からのＸ線ＣＴ画像と、２次元元素分析装置３００の測定の結果を用いて、試料の立体形状を再現する。再現部３は、Ｘ線ＣＴ法で得られるＸ線ＣＴ画像と２次元元素分析法で得られる測定結果を、Ｘ線ＣＴ画像の位置座標と測定結果の位置座標を統合して３次元仮想空間に表示し、試料の立体形状を再現できる。
分類部１は、試料の複数の観察断面におけるＸ線ＣＴ画像に基づいて、観察断面の各点（任意の観察点）における材料を１または複数種類の属性に分類する。試料がコンクリートである場合、分類部１は、各点における材料の密度の大小で、材料をセメント、骨材（セメントの密度と異なる）、空隙（密度：０）の３種類の属性に分類できる。
推定部２は、分類部１の分類の結果、および、２次元元素分析装置３００の測定の結果に基づいて、試料中の各点（任意の測定点）における、１または複数種類の元素の含有量を推定する。推定部２は、分類部１の分類の結果、および、観察断面と交差するように試料を切断したときの複数の切断面に対する２次元元素分析法の測定結果である、各切断面の各測定点における、１または複数種類の元素の含有量（第１含有量）に基づいて、試料中の観察断面の各点における、１または複数種類の元素の含有量（第２含有量）を推定できる。
再現部３は、Ｘ線ＣＴ装置２００からのＸ線ＣＴ画像と、２次元元素分析装置３００の測定の結果を用いて、試料の立体形状を再現する。再現部３は、Ｘ線ＣＴ法で得られるＸ線ＣＴ画像と２次元元素分析法で得られる測定結果を、Ｘ線ＣＴ画像の位置座標と測定結果の位置座標を統合して３次元仮想空間に表示し、試料の立体形状を再現できる。
【0018】
Ｘ線ＣＴ画像ＤＢ４は、Ｘ線ＣＴ装置２００が生成したＸ線ＣＴ画像を記憶するデータベースである。
測定結果ＤＢ５は、２次元元素分析装置３００の測定結果を記憶するデータベースである。
測定結果ＤＢ５は、２次元元素分析装置３００の測定結果を記憶するデータベースである。
【0019】
本実施形態の分析装置１００による試料の３次元分析は、以下の手順（１）～手順（５）に分けることができる。
［手順（１）：試料準備］
図２に示すように、コンクリートの試料１０を１～１０ｃｍ程度の立方体に加工する。説明の便宜上、３次元のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を図２に示す通りに定める。
［手順（２）：Ｘ線ＣＴ観察］
Ｘ線ＣＴ装置２００が、試料１０に対してＸ線ＣＴ法の撮影をし、Ｘ線ＣＴ画像を生成する。本実施形態では、図３に示すように、試料１０を横断する観察断面１１（ＸＺ平面に平行な面）をＹ方向に間隔をあけて複数設定する。Ｘ線ＣＴ装置２００は、観察断面１１の位置および向きを任意に設定できる。Ｘ線ＣＴ装置２００は、観察断面１１の各々で撮影した試料１０の内部構造のＸ線ＣＴ画像の集合を生成する。生成したＸ線ＣＴ画像１２の例を図４に示す。図４に示すように、Ｘ線ＣＴ画像１２にて、密度の大小に起因する白黒濃淡表示によりセメント１２ａと、複数種類の骨材１２ｂと、空隙１２ｃを確認できる。分析装置１００の分類部１は、セメント１２ａと、骨材１２ｂと、空隙１２ｃを区別し、分類できる。また、分析装置１００は、所定の３次元仮想空間に、図４のＸ線ＣＴ画像１２を表示できる。骨材１２ｂは複数種類あり、骨材の種類ごとに密度が異なる場合、白黒濃淡表示に差異が生じる。なお、図４のＸ線ＣＴ画像１２の左下隅の領域Ｒについては後記する。
［手順（３）：試料切断］
図５に示すように、試料１０をＹＺ平面に沿って切断し複数枚の試料片１３を用意する。例えば、試料片１３の各々の板厚が約１ミリメートル（ｍｍ）となり、隣り合う試料片１３の間隔（切りしろ）が約１ｍｍとなるように切断することが好ましいが、切断の方法はこれに限定されない。また、観察断面１１（図３）は、試料の切断面と直交することが好ましいが、観察断面１１の向きはこれに限定されない。
［手順（４）：２次元元素分析］
２次元元素分析装置３００が、それぞれの試料片１３の両面または片面を対象に２次元元素分析を行う。本実施形態では、試料片１３の両面を２次元元素分析の対象とする。その結果、図６に示すように、１枚の試料片１３に対し、２次元元素分析装置３００の２つの測定結果１４、１４が得られる。また、他の試料片１３に対しても測定結果１４、１４が得られる。なお、図の見やすさを優先するため、図６では、測定結果１４，１４が試料片１３の両面から少し離間するように図示している。
測定結果１４は、ＹＺ平面（正確にはＹＺ平面に平行な平面）上の各測定点における測定値の集合である。測定点は、２次元元素分析装置３００の測定条件に従い、当該ＹＺ平面上に任意の位置に適宜設定される。測定値は、当該測定点に存在する元素の種類ごとの含有量である。測定値に、測定点の位置座標や、当該測定点におけるＸ線ＣＴ画像１２から得られる濃淡（密度）を含めてもよい。測定結果１４のＹＺ平面は、ＸＺ平面に平行な観察断面１１と直交する。
［手順（５）：３次元の元素分布の推定］
分析装置１００の推定部２は、Ｘ線ＣＴ画像１２（図４）および測定結果１４（図７）に基づいて、試料中の各点における、１または複数種類の元素の含有量を推定する。手順（５）の詳細は後記する。
［手順（１）：試料準備］
図２に示すように、コンクリートの試料１０を１～１０ｃｍ程度の立方体に加工する。説明の便宜上、３次元のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を図２に示す通りに定める。
［手順（２）：Ｘ線ＣＴ観察］
Ｘ線ＣＴ装置２００が、試料１０に対してＸ線ＣＴ法の撮影をし、Ｘ線ＣＴ画像を生成する。本実施形態では、図３に示すように、試料１０を横断する観察断面１１（ＸＺ平面に平行な面）をＹ方向に間隔をあけて複数設定する。Ｘ線ＣＴ装置２００は、観察断面１１の位置および向きを任意に設定できる。Ｘ線ＣＴ装置２００は、観察断面１１の各々で撮影した試料１０の内部構造のＸ線ＣＴ画像の集合を生成する。生成したＸ線ＣＴ画像１２の例を図４に示す。図４に示すように、Ｘ線ＣＴ画像１２にて、密度の大小に起因する白黒濃淡表示によりセメント１２ａと、複数種類の骨材１２ｂと、空隙１２ｃを確認できる。分析装置１００の分類部１は、セメント１２ａと、骨材１２ｂと、空隙１２ｃを区別し、分類できる。また、分析装置１００は、所定の３次元仮想空間に、図４のＸ線ＣＴ画像１２を表示できる。骨材１２ｂは複数種類あり、骨材の種類ごとに密度が異なる場合、白黒濃淡表示に差異が生じる。なお、図４のＸ線ＣＴ画像１２の左下隅の領域Ｒについては後記する。
［手順（３）：試料切断］
図５に示すように、試料１０をＹＺ平面に沿って切断し複数枚の試料片１３を用意する。例えば、試料片１３の各々の板厚が約１ミリメートル（ｍｍ）となり、隣り合う試料片１３の間隔（切りしろ）が約１ｍｍとなるように切断することが好ましいが、切断の方法はこれに限定されない。また、観察断面１１（図３）は、試料の切断面と直交することが好ましいが、観察断面１１の向きはこれに限定されない。
［手順（４）：２次元元素分析］
２次元元素分析装置３００が、それぞれの試料片１３の両面または片面を対象に２次元元素分析を行う。本実施形態では、試料片１３の両面を２次元元素分析の対象とする。その結果、図６に示すように、１枚の試料片１３に対し、２次元元素分析装置３００の２つの測定結果１４、１４が得られる。また、他の試料片１３に対しても測定結果１４、１４が得られる。なお、図の見やすさを優先するため、図６では、測定結果１４，１４が試料片１３の両面から少し離間するように図示している。
測定結果１４は、ＹＺ平面（正確にはＹＺ平面に平行な平面）上の各測定点における測定値の集合である。測定点は、２次元元素分析装置３００の測定条件に従い、当該ＹＺ平面上に任意の位置に適宜設定される。測定値は、当該測定点に存在する元素の種類ごとの含有量である。測定値に、測定点の位置座標や、当該測定点におけるＸ線ＣＴ画像１２から得られる濃淡（密度）を含めてもよい。測定結果１４のＹＺ平面は、ＸＺ平面に平行な観察断面１１と直交する。
［手順（５）：３次元の元素分布の推定］
分析装置１００の推定部２は、Ｘ線ＣＴ画像１２（図４）および測定結果１４（図７）に基づいて、試料中の各点における、１または複数種類の元素の含有量を推定する。手順（５）の詳細は後記する。
【0020】
［位置座標の統合］
Ｘ線ＣＴ装置２００の処理と、２次元元素分析装置３００の処理が独立していることに鑑みて、分析装置１００は、Ｘ線ＣＴ画像１２の位置座標と測定結果１４の位置座標を統合する。分析装置１００は、すべての試料片１３の測定結果１４を、コンピュータ内の３次元仮想空間に配置する。配置した結果を図７に示す。分析装置１００は、所定の３次元仮想空間に、図７の測定結果１４を表示できる。また、分析装置１００は、配置された測定結果１４に対し、Ｘ線ＣＴ画像１２を生成したときの観察断面１１の位置に当該Ｘ線ＣＴ画像１２を配置する。配置した結果を図８に示す。図示の便宜上、図８ではＸ線ＣＴ画像１２を１つだけ示すが、生成したＸ線ＣＴ画像１２の数だけ配置可能である。よって、分析装置１００の再現部３は、Ｘ線ＣＴ画像１２と測定結果１４を、Ｘ線ＣＴ画像１２の位置座標と測定結果１４の位置座標を統合して３次元仮想空間に表示し、試料１０の立体形状を再現できる。かかる再現により、試料の３次元内部構造を一部ではあるが、試料の全空間に亘って表示でき、劣化因子の浸入の分析を支援できる。
Ｘ線ＣＴ装置２００の処理と、２次元元素分析装置３００の処理が独立していることに鑑みて、分析装置１００は、Ｘ線ＣＴ画像１２の位置座標と測定結果１４の位置座標を統合する。分析装置１００は、すべての試料片１３の測定結果１４を、コンピュータ内の３次元仮想空間に配置する。配置した結果を図７に示す。分析装置１００は、所定の３次元仮想空間に、図７の測定結果１４を表示できる。また、分析装置１００は、配置された測定結果１４に対し、Ｘ線ＣＴ画像１２を生成したときの観察断面１１の位置に当該Ｘ線ＣＴ画像１２を配置する。配置した結果を図８に示す。図示の便宜上、図８ではＸ線ＣＴ画像１２を１つだけ示すが、生成したＸ線ＣＴ画像１２の数だけ配置可能である。よって、分析装置１００の再現部３は、Ｘ線ＣＴ画像１２と測定結果１４を、Ｘ線ＣＴ画像１２の位置座標と測定結果１４の位置座標を統合して３次元仮想空間に表示し、試料１０の立体形状を再現できる。かかる再現により、試料の３次元内部構造を一部ではあるが、試料の全空間に亘って表示でき、劣化因子の浸入の分析を支援できる。
【0021】
［手順（５）の詳細］
分析装置１００は、２次元元素分析の測定結果１４をＸ方向に並べる（図７参照）。ここで、２次元元素分析装置３００の仕様上、試料片１３の表面に対する２次元元素分析装置３００の走査方向に対し、試料片１３の裏面（表面よりも＋Ｘ方向にある面）の走査方向がＹ方向に対して対称になっている場合がある（鏡像）。この場合、裏面の測定結果１４をＹ方向に関して対称変換することで、すべての測定結果１４に対する２次元元素分析装置３００の走査方向を同じにできる。よって、測定結果１４を並べる際、試料片１３の裏面の測定結果１４を上記対称変換することで、２次元元素分析装置３００の仕様によらず、測定結果１４の各々に対する分析装置１００の処理を同じにできる。
なお、試料片１３の表面および裏面の両面のうち、１面だけを用いて本方法に適用することもできる。例えば、試料片１３が十分薄くなる程度に試料１０を切断できる場合、１面のみの観察とすることで、試料１０の反転、再測定、測定結果１４の対称移動操作が不要となる。その結果、試料の３次元分析に要する時間をより短縮できる。
分析装置１００は、２次元元素分析の測定結果１４をＸ方向に並べる（図７参照）。ここで、２次元元素分析装置３００の仕様上、試料片１３の表面に対する２次元元素分析装置３００の走査方向に対し、試料片１３の裏面（表面よりも＋Ｘ方向にある面）の走査方向がＹ方向に対して対称になっている場合がある（鏡像）。この場合、裏面の測定結果１４をＹ方向に関して対称変換することで、すべての測定結果１４に対する２次元元素分析装置３００の走査方向を同じにできる。よって、測定結果１４を並べる際、試料片１３の裏面の測定結果１４を上記対称変換することで、２次元元素分析装置３００の仕様によらず、測定結果１４の各々に対する分析装置１００の処理を同じにできる。
なお、試料片１３の表面および裏面の両面のうち、１面だけを用いて本方法に適用することもできる。例えば、試料片１３が十分薄くなる程度に試料１０を切断できる場合、１面のみの観察とすることで、試料１０の反転、再測定、測定結果１４の対称移動操作が不要となる。その結果、試料の３次元分析に要する時間をより短縮できる。
【0022】
次に、分析装置１００は、Ｘ方向に並べた複数の測定結果１４，１４，・・・とＸＺ平面に平行な断面（以下「ＸＺ断面」と称する。）とが交差する位置において測定結果１４を抽出する。ＸＺ断面に現れた測定結果１４を図９に示す。図９に示すように、ＸＺ断面に現れる複数の測定結果１４，１４，・・・は、それぞれＺ方向の直線（縦線）となる。なお、分析装置１００は、当該抽出を、ＸＺ断面をＹ方向に所定量ずらして複数回行うことができる。当該ＸＺ断面は、図３に示す観察断面１１（または当該観察断面１１で撮影されたＸ線ＣＴ画像１２）と同じ位置になる場合もあるし、ならない場合もある。同じ位置になる場合、測定結果１４とＸＺ断面との位置関係は、図８に示すものと同じになる。本実施形態では、ＸＺ断面は、観察断面１１と同じ位置になるとして説明を続ける。
図９は、外来の劣化因子を構成する元素（例えば、海水のCl）の含有率（含有量の具体例）を示したものである。劣化因子を構成する元素の含有率は、破線のピッチの大小で表現している。破線のピッチが大きいほど元素の含有率が大きくなり、ピッチ０の部分は含有率０である。図９によれば、最左の試料片１３において劣化因子の含有率が大きく、左から２番目以降の試料片１３は、所々で劣化因子の含有率が大きく、左から１０枚目以降の試料片１３では、劣化因子の含有率はほぼ０または０になっていることが確認できる。また、左から１０枚目までの試料片１３について、図４と照らし合わせると、劣化因子は、セメントの領域内を浸入し、骨材および空隙の領域内には浸入しないことが確認できる。本実施形態では、骨材には劣化因子は浸入しない（劣化因子によって骨材の化学組成は変化しない）こととして説明を続けるが、骨材に含まれる劣化因子を構成する元素の含有率が所定値（＞０）であることを妨げない。
図９は、外来の劣化因子を構成する元素（例えば、海水のCl）の含有率（含有量の具体例）を示したものである。劣化因子を構成する元素の含有率は、破線のピッチの大小で表現している。破線のピッチが大きいほど元素の含有率が大きくなり、ピッチ０の部分は含有率０である。図９によれば、最左の試料片１３において劣化因子の含有率が大きく、左から２番目以降の試料片１３は、所々で劣化因子の含有率が大きく、左から１０枚目以降の試料片１３では、劣化因子の含有率はほぼ０または０になっていることが確認できる。また、左から１０枚目までの試料片１３について、図４と照らし合わせると、劣化因子は、セメントの領域内を浸入し、骨材および空隙の領域内には浸入しないことが確認できる。本実施形態では、骨材には劣化因子は浸入しない（劣化因子によって骨材の化学組成は変化しない）こととして説明を続けるが、骨材に含まれる劣化因子を構成する元素の含有率が所定値（＞０）であることを妨げない。
【0023】
次に、分析装置１００は、図９のＸＺ断面において、Ｘ方向の直線を計算区間１５として設定する。計算区間１５を描いたＸＺ断面を図１０に示す。計算区間１５は、１または複数種類の元素の含有量を推定するための計算を行う区間である。図１０に示すように、計算区間１５は、Ｚ方向の任意の位置に複数設定できる。計算区間１５上の各点（試料が存在する空間からはみ出ている線分の点は除く）は、測定結果１４との交点と、それ以外の点に区別される。計算区間１５と測定結果１４との各交点は、２次元元素分析による試料１０の各切断面上の測定点である。推定部２は、計算区間１５の隣り合う２つの測定点間における第２含有量を推定する。具体的には、推定部２は、第ｎ測定点と第ｎ＋１測定点との間において第２含有量を推定する。ここで、第ｎ測定点は、最左の試料片１３の表面（基準面）からｎ番目の切断面と観察断面との交線上にある測定点であり、第ｎ＋１測定点は、ｎ＋１番目の切断面と観察断面との交線上にある測定点である。また、推定部２は、第ｎ測定点および第ｎ＋１測定点を結ぶ計算区間１５の各点における第２含有量を、第ｎ測定点における属性と第ｎ＋１測定点における属性の組み合わせに基づいて推定する。推定部２の推定結果は、マスターカーブとして作成される。
なお、説明の便宜上、図１０に示すように、計算区間１５と測定結果１４との交点である測定点のＸ座標をそれぞれ、測定結果１４の左から順にＸ1，Ｘ2，Ｘ3，Ｘ4，・・・，Ｘn，Ｘn+1，・・・とする。試料片１３の両面を２次元元素分析の測定対象とする場合、Ｘ2k-1（kは自然数）が試料片１３の表面の測定点のＸ座標であり、Ｘ2kが試料片１３の裏面の測定点のＸ座標である。
なお、説明の便宜上、図１０に示すように、計算区間１５と測定結果１４との交点である測定点のＸ座標をそれぞれ、測定結果１４の左から順にＸ1，Ｘ2，Ｘ3，Ｘ4，・・・，Ｘn，Ｘn+1，・・・とする。試料片１３の両面を２次元元素分析の測定対象とする場合、Ｘ2k-1（kは自然数）が試料片１３の表面の測定点のＸ座標であり、Ｘ2kが試料片１３の裏面の測定点のＸ座標である。
【0024】
［マスターカーブの詳細］
先述した通り、試料がコンクリートであるときの属性は、セメント、骨材、空隙の３種類である。本実施形態では、骨材は、劣化因子が浸入しない材料としているため、骨材と空隙を同一視できる。よって、同じ計算区間１５上の、第ｎ測定点（Ｘ座標は、Ｘn）における属性と第ｎ＋１測定点（Ｘ座標は、Ｘn+1）における属性の組み合わせは、（セメント，セメント）、（セメント，骨材または空隙）、（骨材または空隙，セメント）、（骨材または空隙，骨材または空隙）の４通り存在する。ここで、第ｎ測定点と第ｎ＋１測定点との間の第２含有量を推定する際、第ｎ測定点の左隣りの点（つまり、第ｎ－１測定点）の測定値と第ｎ＋１測定点の右隣りの点（つまり、第ｎ＋２測定点）の属性および測定値を用いることがある。その結果、マスターカーブを作成する際、第ｎ測定点と第ｎ＋１測定点との間の第２含有量の推定結果は、以下の類型［１］～類型［６］に分類できる。
先述した通り、試料がコンクリートであるときの属性は、セメント、骨材、空隙の３種類である。本実施形態では、骨材は、劣化因子が浸入しない材料としているため、骨材と空隙を同一視できる。よって、同じ計算区間１５上の、第ｎ測定点（Ｘ座標は、Ｘn）における属性と第ｎ＋１測定点（Ｘ座標は、Ｘn+1）における属性の組み合わせは、（セメント，セメント）、（セメント，骨材または空隙）、（骨材または空隙，セメント）、（骨材または空隙，骨材または空隙）の４通り存在する。ここで、第ｎ測定点と第ｎ＋１測定点との間の第２含有量を推定する際、第ｎ測定点の左隣りの点（つまり、第ｎ－１測定点）の測定値と第ｎ＋１測定点の右隣りの点（つまり、第ｎ＋２測定点）の属性および測定値を用いることがある。その結果、マスターカーブを作成する際、第ｎ測定点と第ｎ＋１測定点との間の第２含有量の推定結果は、以下の類型［１］～類型［６］に分類できる。
【0025】
｛類型［１］｝
図１１に示すように、第ｎ測定点の属性がセメントであり、第ｎ＋１測定点の属性がセメントである場合、推定部２は、第ｎ，第ｎ＋１測定点の元素の含有率（図中のプロット●の値）を用いて、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率を線形近似する。
｛類型［２］｝
図１２に示すように、第ｎ測定点の属性が骨材または空隙であり、第ｎ＋１測定点の属性が骨材または空隙である場合、推定部２は、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率の値無し（またはゼロを代入してもよい）とする。
図１１に示すように、第ｎ測定点の属性がセメントであり、第ｎ＋１測定点の属性がセメントである場合、推定部２は、第ｎ，第ｎ＋１測定点の元素の含有率（図中のプロット●の値）を用いて、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率を線形近似する。
｛類型［２］｝
図１２に示すように、第ｎ測定点の属性が骨材または空隙であり、第ｎ＋１測定点の属性が骨材または空隙である場合、推定部２は、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率の値無し（またはゼロを代入してもよい）とする。
【0026】
｛類型［３］｝
図１３に示すように、第ｎ測定点の属性がセメントであり、第ｎ＋１測定点の属性が骨材または空隙である場合、第ｎ－１測定点（Ｘ座標は、Ｘn-1）の属性がセメントであるとき、推定部２は、第ｎ測定点の元素の含有率（図中のプロット●の値）に対し、第ｎ－１測定点の元素の含有率（図中のプロット○の値）から外挿して、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率を線形近似（本実施形態では、二つのプロットを通る直線上の値として算出）する。
｛類型［４］｝
図１４に示すように、第ｎ測定点の属性が骨材または空隙であり、第ｎ＋１測定点の属性がセメントである場合、第ｎ＋２測定点（Ｘ座標は、Ｘn+2）の属性がセメントであるとき、推定部２は、第ｎ＋１測定点の元素の含有率（図中のプロット●の値）に対し、第ｎ＋２測定点の元素の含有率（図中のプロット○の値）から外挿して、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率を線形近似（本実施形態では、二つのプロットを通る直線上の値として算出）する。
図１３に示すように、第ｎ測定点の属性がセメントであり、第ｎ＋１測定点の属性が骨材または空隙である場合、第ｎ－１測定点（Ｘ座標は、Ｘn-1）の属性がセメントであるとき、推定部２は、第ｎ測定点の元素の含有率（図中のプロット●の値）に対し、第ｎ－１測定点の元素の含有率（図中のプロット○の値）から外挿して、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率を線形近似（本実施形態では、二つのプロットを通る直線上の値として算出）する。
｛類型［４］｝
図１４に示すように、第ｎ測定点の属性が骨材または空隙であり、第ｎ＋１測定点の属性がセメントである場合、第ｎ＋２測定点（Ｘ座標は、Ｘn+2）の属性がセメントであるとき、推定部２は、第ｎ＋１測定点の元素の含有率（図中のプロット●の値）に対し、第ｎ＋２測定点の元素の含有率（図中のプロット○の値）から外挿して、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率を線形近似（本実施形態では、二つのプロットを通る直線上の値として算出）する。
【0027】
｛類型［５］｝
図１５に示すように、第ｎ測定点の属性がセメントであり、第ｎ＋１測定点の属性が骨材または空隙である場合であって、第ｎ－１測定点の属性が骨材または空隙であるときは、推定部２は、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率を、第ｎ測定点の元素の含有率（図中のプロット●の値）と同じ値とする。
｛類型［６］｝
図１６に示すように、第ｎ測定点の属性が骨材または空隙であり、第ｎ＋１測定点の属性がセメントである場合であって、第ｎ＋２測定点の属性が骨材または空隙であるときは、推定部２は、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率を、第ｎ＋１測定点の元素の含有率（図中のプロット●の値）と同じ値とする。
推定部２は、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率を上記類型［１］～類型［６］に当てはめるようにして推定する。推定部２は、この当てはめを基準面から順に行う（ｎをインクリメント）ことで、マスターカーブを作成でき、計算区間１５全体に亘る元素の濃度分布を推定できる。
図１５に示すように、第ｎ測定点の属性がセメントであり、第ｎ＋１測定点の属性が骨材または空隙である場合であって、第ｎ－１測定点の属性が骨材または空隙であるときは、推定部２は、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率を、第ｎ測定点の元素の含有率（図中のプロット●の値）と同じ値とする。
｛類型［６］｝
図１６に示すように、第ｎ測定点の属性が骨材または空隙であり、第ｎ＋１測定点の属性がセメントである場合であって、第ｎ＋２測定点の属性が骨材または空隙であるときは、推定部２は、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率を、第ｎ＋１測定点の元素の含有率（図中のプロット●の値）と同じ値とする。
推定部２は、第ｎ，第ｎ＋１測定点間の元素の含有率を上記類型［１］～類型［６］に当てはめるようにして推定する。推定部２は、この当てはめを基準面から順に行う（ｎをインクリメント）ことで、マスターカーブを作成でき、計算区間１５全体に亘る元素の濃度分布を推定できる。
【0028】
［処理］
図１７を参照して、本実施形態の分析方法について説明する。
まず、Ｘ線ＣＴ装置２００が試料に対してＸ線ＣＴ法を行う（ステップＡ１）。分析装置１００は、Ｘ線ＣＴ装置２００が生成したＸ線ＣＴ画像を、当該Ｘ線ＣＴ画像の取得位置の位置座標とともにＸ線ＣＴ画像ＤＢ４に格納する。また、２次元元素分析装置３００が試料に対して２次元元素分析を行う（ステップＡ２）。分析装置１００は、２次元元素分析装置３００の測定結果（測定位置の座標を含む）を測定結果ＤＢ５格納する。
次に、分析装置１００は、座標統合処理をする（ステップＡ３）。具体的には、分析装置１００は、所定の３次元仮想空間内でＸ線ＣＴ画像の位置座標と測定結果の位置座標を同じにする（すなわち、座標系を揃える）。
次に、分析装置１００は、測定値格納処理をする（ステップＡ４）。具体的には、分析装置１００は、３次元仮想空間にて統合した位置座標の各測定点に測定値を格納する。測定値は、例えば、測定点の３次元位置座標と、Ｘ線ＣＴ法から求められた測定点における濃淡と、測定点に含有するｎ種類の元素の濃度を並べたデータ構造を有する。つまり、測定値ＤをＤ（x,y,z,ρ,a1,a2,a3,…,an）と表現できる。ここで、x,y,zは位置座標である。ρはＸ線ＣＴ法の濃淡である。a1,a2,a3,…,anは、ｎ個の元素種の濃度である。元素種は、例えば、Na,K,Ca,Mg,Si,Al,Fe,S,Clなどがあるがこれらに限定されない。
次に、分析装置１００の推定部２は、マスターカーブ作成処理をする（ステップＡ５）。マスターカーブ作成処理の詳細は後記する。
次に、分析装置１００は、特定値設定処理をする（ステップＡ６）。具体的には、分析装置１００は、試料に含まれる骨材および空隙の元素の種類および濃度を予め設定する。例えば、分析装置１００は、試料に含まれる第ｍ骨材(ｍは、骨材の種類数)については、Ｘ線ＣＴ法の濃淡ρmがρm1≦ρm＜ρm2を満たすとし、含有元素の濃度（a1,a2,a3,…,an）に、（a1,a2,a3,…,an）＝（k1m,k2m,k3m,…,knm）という特定値を設定する。また、分析装置１００は、試料に含まれる空隙については、含有元素の濃度（a1,a2,a3,…,an）に、（a1,a2,a3,…,an）＝（0,0,0,…,0）という特定値を設定する。なお、分析装置１００は、試料に含まれるセメントについては、Ｘ線ＣＴ法の濃淡ρcがρc1≦ρc＜ρc2を満たすとし、含有元素の濃度については、マスターカーブに従うとする。
図１７を参照して、本実施形態の分析方法について説明する。
まず、Ｘ線ＣＴ装置２００が試料に対してＸ線ＣＴ法を行う（ステップＡ１）。分析装置１００は、Ｘ線ＣＴ装置２００が生成したＸ線ＣＴ画像を、当該Ｘ線ＣＴ画像の取得位置の位置座標とともにＸ線ＣＴ画像ＤＢ４に格納する。また、２次元元素分析装置３００が試料に対して２次元元素分析を行う（ステップＡ２）。分析装置１００は、２次元元素分析装置３００の測定結果（測定位置の座標を含む）を測定結果ＤＢ５格納する。
次に、分析装置１００は、座標統合処理をする（ステップＡ３）。具体的には、分析装置１００は、所定の３次元仮想空間内でＸ線ＣＴ画像の位置座標と測定結果の位置座標を同じにする（すなわち、座標系を揃える）。
次に、分析装置１００は、測定値格納処理をする（ステップＡ４）。具体的には、分析装置１００は、３次元仮想空間にて統合した位置座標の各測定点に測定値を格納する。測定値は、例えば、測定点の３次元位置座標と、Ｘ線ＣＴ法から求められた測定点における濃淡と、測定点に含有するｎ種類の元素の濃度を並べたデータ構造を有する。つまり、測定値ＤをＤ（x,y,z,ρ,a1,a2,a3,…,an）と表現できる。ここで、x,y,zは位置座標である。ρはＸ線ＣＴ法の濃淡である。a1,a2,a3,…,anは、ｎ個の元素種の濃度である。元素種は、例えば、Na,K,Ca,Mg,Si,Al,Fe,S,Clなどがあるがこれらに限定されない。
次に、分析装置１００の推定部２は、マスターカーブ作成処理をする（ステップＡ５）。マスターカーブ作成処理の詳細は後記する。
次に、分析装置１００は、特定値設定処理をする（ステップＡ６）。具体的には、分析装置１００は、試料に含まれる骨材および空隙の元素の種類および濃度を予め設定する。例えば、分析装置１００は、試料に含まれる第ｍ骨材(ｍは、骨材の種類数)については、Ｘ線ＣＴ法の濃淡ρmがρm1≦ρm＜ρm2を満たすとし、含有元素の濃度（a1,a2,a3,…,an）に、（a1,a2,a3,…,an）＝（k1m,k2m,k3m,…,knm）という特定値を設定する。また、分析装置１００は、試料に含まれる空隙については、含有元素の濃度（a1,a2,a3,…,an）に、（a1,a2,a3,…,an）＝（0,0,0,…,0）という特定値を設定する。なお、分析装置１００は、試料に含まれるセメントについては、Ｘ線ＣＴ法の濃淡ρcがρc1≦ρc＜ρc2を満たすとし、含有元素の濃度については、マスターカーブに従うとする。
【0029】
次に、分析装置１００は、分析対象の元素種を初期化する（ステップＡ７）。分析装置１００で分析する元素の種類および分析順番は予め決めてあり、その分析順番を１番目にする。次に、分析装置１００は、分析対象の元素を次の元素に切り替える（ステップＡ８）。つまり、分析する元素の分析順番をインクリメントする。ただし、分析装置１００が、ステップＡ７の初期化直後にステップＡ８を処理する場合、「次の元素」は、初期化された元素種の元素であるとする。
次に、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間の分析位置のＺ座標を初期化する（ステップＡ９）。つまり、分析位置のＺ座標を０にする。次に、分析装置１００は、分析位置のＺ座標を次のＺ座標に切り替える（ステップＡ１０）。ここで、次のＺ座標とは、３次元仮想空間のＺ軸に割り振られたＺ座標値を＋１増大したときのＺ座標をいう。また、分析装置１００が、ステップＡ９の初期化直後にステップＡ１０を処理する場合、「次のＺ座標」は、０であるとする。
次に、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間の分析位置のＹ座標を初期化する（ステップＡ１１）。つまり、分析位置のＹ座標を０にする。次に、分析装置１００は、分析位置のＹ座標を次のＹ座標に切り替える（ステップＡ１２）。ここで、次のＹ座標とは、３次元仮想空間のＹ軸に割り振られたＹ座標値を＋１増大したときのＹ座標をいう。また、分析装置１００が、ステップＡ１１の初期化直後にステップＡ１２を処理する場合、「次のＹ座標」は、０であるとする。
次に、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間の分析位置のＸ座標を初期化する（ステップＡ１３）。つまり、分析位置のＸ座標を０にする。次に、分析装置１００は、分析位置のＸ座標を次のＸ座標に切り替える（ステップＡ１４）。ここで、次のＸ座標とは、３次元仮想空間のＸ軸に割り振られたＸ座標値を＋１増大したときのＸ座標をいう。また、分析装置１００が、ステップＡ１３の初期化直後にステップＡ１４を処理する場合、「次のＸ座標」は、０であるとする。
次に、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間の分析位置のＺ座標を初期化する（ステップＡ９）。つまり、分析位置のＺ座標を０にする。次に、分析装置１００は、分析位置のＺ座標を次のＺ座標に切り替える（ステップＡ１０）。ここで、次のＺ座標とは、３次元仮想空間のＺ軸に割り振られたＺ座標値を＋１増大したときのＺ座標をいう。また、分析装置１００が、ステップＡ９の初期化直後にステップＡ１０を処理する場合、「次のＺ座標」は、０であるとする。
次に、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間の分析位置のＹ座標を初期化する（ステップＡ１１）。つまり、分析位置のＹ座標を０にする。次に、分析装置１００は、分析位置のＹ座標を次のＹ座標に切り替える（ステップＡ１２）。ここで、次のＹ座標とは、３次元仮想空間のＹ軸に割り振られたＹ座標値を＋１増大したときのＹ座標をいう。また、分析装置１００が、ステップＡ１１の初期化直後にステップＡ１２を処理する場合、「次のＹ座標」は、０であるとする。
次に、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間の分析位置のＸ座標を初期化する（ステップＡ１３）。つまり、分析位置のＸ座標を０にする。次に、分析装置１００は、分析位置のＸ座標を次のＸ座標に切り替える（ステップＡ１４）。ここで、次のＸ座標とは、３次元仮想空間のＸ軸に割り振られたＸ座標値を＋１増大したときのＸ座標をいう。また、分析装置１００が、ステップＡ１３の初期化直後にステップＡ１４を処理する場合、「次のＸ座標」は、０であるとする。
【0030】
次に、分析装置１００の分類部１は、試料の３次元仮想空間の対象分析位置にある材料の属性を判定する（ステップＡ１５）。分類部１は、Ｘ線ＣＴ画像の対象分析位置の濃淡を参照して属性を判定できる。属性がセメントである場合（ステップＡ１５で「セメント」）、分析装置１００は、対象分析位置に含有する分析対象元素の含有率として、マスターカーブ作成処理（ステップＡ５）で得られるマスターカーブの値を代入する（ステップＳ１６）。属性が空隙である場合（ステップＡ１５で「空隙」）、分析装置１００は、対象分析位置に含有する分析対象元素の含有率として、特定値設定処理（ステップＡ６）で設定した０を代入する（ステップＳ１７）。属性が骨材である場合（ステップＡ１５で「骨材」）、分析装置１００は、対象分析位置に含有する分析対象元素の含有率として、特定値設定処理（ステップＡ６）で設定した特定値を代入する（ステップＳ１８）。骨材に関しては、Ｘ線ＣＴ画像の濃淡に応じて骨材の種類を規定しており（ステップＡ６参照）、骨材の種類に応じた特定値を代入できる。
【0031】
次に、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間のすべてのＸ座標（２次元元素分析の測定点のＸ座標および当該測定点以外の点のＸ座標）（Ｘ軸）について、分析対象元素の含有率の代入が完了したか否か判定する（ステップＡ１９）。完了していない場合（ステップＡ１９でＮｏ）、ステップＡ１４に戻り、分析装置１００は、次のＸ座標について処理を続ける。
完了した場合（ステップＡ１９でＹｅｓ）、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間のすべてのＹ座標（２次元元素分析の測定点のＹ座標および当該測定点以外の点のＹ座標）（Ｙ軸）について、分析対象元素の含有率の代入が完了したか否か判定する（ステップＡ２０）。完了していない場合（ステップＡ２０でＮｏ）、ステップＡ１２に戻り、分析装置１００は、次のＹ座標について処理を続ける。
完了した場合（ステップＡ２０でＹｅｓ）、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間のすべてのＺ座標（２次元元素分析の測定点のＺ座標および当該測定点以外の点のＺ座標）（Ｚ軸）について、分析対象元素の含有率の代入が完了したか否か判定する（ステップＡ２１）。完了していない場合（ステップＡ２１でＮｏ）、ステップＡ１０に戻り、分析装置１００は、次のＺ座標について処理を続ける。
完了した場合（ステップＡ２１でＹｅｓ）、分析装置１００は、分析対象の全元素種を分析したか否かを判定する（ステップＡ２２）。具体的には、分析順番が最後の元素種についてステップＡ２１までの処理を完了したか否か判定する。全元素種を分析していない場合（ステップＡ２２でＮｏ）、ステップＡ８に戻り、分析装置１００は、次の元素について処理を続ける。全元素種を分析した場合（ステップＡ２２でＹｅｓ）、図１７の処理を終了する。
完了した場合（ステップＡ１９でＹｅｓ）、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間のすべてのＹ座標（２次元元素分析の測定点のＹ座標および当該測定点以外の点のＹ座標）（Ｙ軸）について、分析対象元素の含有率の代入が完了したか否か判定する（ステップＡ２０）。完了していない場合（ステップＡ２０でＮｏ）、ステップＡ１２に戻り、分析装置１００は、次のＹ座標について処理を続ける。
完了した場合（ステップＡ２０でＹｅｓ）、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間のすべてのＺ座標（２次元元素分析の測定点のＺ座標および当該測定点以外の点のＺ座標）（Ｚ軸）について、分析対象元素の含有率の代入が完了したか否か判定する（ステップＡ２１）。完了していない場合（ステップＡ２１でＮｏ）、ステップＡ１０に戻り、分析装置１００は、次のＺ座標について処理を続ける。
完了した場合（ステップＡ２１でＹｅｓ）、分析装置１００は、分析対象の全元素種を分析したか否かを判定する（ステップＡ２２）。具体的には、分析順番が最後の元素種についてステップＡ２１までの処理を完了したか否か判定する。全元素種を分析していない場合（ステップＡ２２でＮｏ）、ステップＡ８に戻り、分析装置１００は、次の元素について処理を続ける。全元素種を分析した場合（ステップＡ２２でＹｅｓ）、図１７の処理を終了する。
【0032】
次に、図１８を参照して、マスターカーブ作成処理（ステップＡ５）の詳細について説明する。なお、マスターカーブ作成処理（ステップＡ５）の処理対象となる測定点を、「対象測定点」と呼ぶ場合がある。また、試料の３次元仮想空間の原点は、測定点であるとする。
まず、分析装置１００は、分析対象の元素種を初期化する（ステップＢ１）。分析装置１００で分析する元素の種類および分析順番は予め決めてあり、その分析順番を１番目にする。次に、分析装置１００は、分析対象の元素を次の元素に切り替える（ステップＢ２）。つまり、分析する元素の分析順番をインクリメントする。
次に、分析装置１００は、対象測定点のＹ座標を初期化する（ステップＢ３）。つまり、分析装置１００は、Ｙ座標が０となる対象測定点を選択する。次に、分析装置１００は、対象測定点のＹ座標を次のＹ座標に切り替える（ステップＢ４）。ここで、次のＹ座標とは、対象測定点の＋Ｙ方向に隣に位置する測定点のＹ座標をいう。
次に、分析装置１００は、対象測定点のＺ座標を初期化する（ステップＢ５）。つまり、分析装置１００は、Ｚ座標が０となる対象測定点を選択する。次に、分析装置１００は、対象測定点のＺ座標を次のＺ座標に切り替える（ステップＢ６）。ここで、次のＺ座標とは、対象測定点の＋Ｚ方向に隣に位置する測定点のＺ座標をいう。
次に、分析装置１００は、対象測定点のＸ座標を初期化する（ステップＢ７）。つまり、分析装置１００は、Ｘ座標が０となる対象測定点を選択する。次に、分析装置１００は、対象測定点のＸ座標を次のＸ座標に切り替える（ステップＢ８）。ここで、次のＸ座標とは、対象測定点の＋Ｘ方向に隣に位置する測定点のＸ座標をいう。
まず、分析装置１００は、分析対象の元素種を初期化する（ステップＢ１）。分析装置１００で分析する元素の種類および分析順番は予め決めてあり、その分析順番を１番目にする。次に、分析装置１００は、分析対象の元素を次の元素に切り替える（ステップＢ２）。つまり、分析する元素の分析順番をインクリメントする。
次に、分析装置１００は、対象測定点のＹ座標を初期化する（ステップＢ３）。つまり、分析装置１００は、Ｙ座標が０となる対象測定点を選択する。次に、分析装置１００は、対象測定点のＹ座標を次のＹ座標に切り替える（ステップＢ４）。ここで、次のＹ座標とは、対象測定点の＋Ｙ方向に隣に位置する測定点のＹ座標をいう。
次に、分析装置１００は、対象測定点のＺ座標を初期化する（ステップＢ５）。つまり、分析装置１００は、Ｚ座標が０となる対象測定点を選択する。次に、分析装置１００は、対象測定点のＺ座標を次のＺ座標に切り替える（ステップＢ６）。ここで、次のＺ座標とは、対象測定点の＋Ｚ方向に隣に位置する測定点のＺ座標をいう。
次に、分析装置１００は、対象測定点のＸ座標を初期化する（ステップＢ７）。つまり、分析装置１００は、Ｘ座標が０となる対象測定点を選択する。次に、分析装置１００は、対象測定点のＸ座標を次のＸ座標に切り替える（ステップＢ８）。ここで、次のＸ座標とは、対象測定点の＋Ｘ方向に隣に位置する測定点のＸ座標をいう。
【0033】
次に、分析装置１００は、対象測定点としての第ｎ測定点（Ｘ座標は、Ｘn）における材料の属性を判定する（ステップＢ９）。属性の判定は、すでに説明した通り分類部１で行う。属性がセメントである場合（ステップＢ９で「セメント」）、分析装置１００は、対象測定点の＋Ｘ方向に隣に位置する測定点としての第ｎ＋１測定点（Ｘ座標は、Ｘn+1）の材料の属性を判定する（ステップＢ１０）。属性がセメントである場合（ステップＢ１０で「セメント」）、分析装置１００は、ＸnからＸn+1までの計算区間に対して類型［１］（図１１）を適用し、マスターカーブを作成する（ステップＢ１４）。具体的には、第ｎ，ｎ＋１測定点にある分析対象元素の濃度をＣn，Ｃn+1とした場合、分析装置１００は、傾きをａ（＝（Ｃn+1 － Ｃn）／（Ｘn+1 － Ｘn））とし、Ｘ＝０における元素濃度軸の切片をｂ（＝Ｃn － ａ・Ｘn）とする１次関数を計算区間：［Ｘn，Ｘn+1］に作成する。
また、属性がセメント以外（つまり、属性が骨材または空隙）である場合（ステップＢ１０で「他」）、分析装置１００は、対象測定点の－Ｘ方向に隣に位置する測定点としての第ｎ－１測定点（Ｘ座標は、Ｘn-1）の材料の属性を判定する（ステップＢ１１）。属性がセメントである場合（ステップＢ１１で「セメント」）、分析装置１００は、ＸnからＸn+1までの計算区間に対して類型［３］（図１３）を適用し、マスターカーブを作成する（ステップＢ１５）。具体的には、第ｎ－１，ｎ測定点にある分析対象元素の濃度をＣn-1，Ｃnとした場合、分析装置１００は、傾きをａ（＝（Ｃn － Ｃn-1）／（Ｘn － Ｘn-1））とし、Ｘ＝０における元素濃度軸の切片をｂ（＝Ｃn － ａ・Ｘn）とする１次関数を計算区間：［Ｘn，Ｘn+1］に作成する。
また、属性がセメント以外（つまり、属性が骨材または空隙）である場合（ステップＢ１１で「他」）、分析装置１００は、ＸnからＸn+1までの計算区間に対して類型［５］（図１５）を適用し、マスターカーブを作成する（ステップＢ１６）。具体的には、傾き０とし、Ｘ＝０における元素濃度軸の切片をｂ（＝Ｃn）とする横線を計算区間：［Ｘn，Ｘn+1］に作成する。
また、属性がセメント以外（つまり、属性が骨材または空隙）である場合（ステップＢ１０で「他」）、分析装置１００は、対象測定点の－Ｘ方向に隣に位置する測定点としての第ｎ－１測定点（Ｘ座標は、Ｘn-1）の材料の属性を判定する（ステップＢ１１）。属性がセメントである場合（ステップＢ１１で「セメント」）、分析装置１００は、ＸnからＸn+1までの計算区間に対して類型［３］（図１３）を適用し、マスターカーブを作成する（ステップＢ１５）。具体的には、第ｎ－１，ｎ測定点にある分析対象元素の濃度をＣn-1，Ｃnとした場合、分析装置１００は、傾きをａ（＝（Ｃn － Ｃn-1）／（Ｘn － Ｘn-1））とし、Ｘ＝０における元素濃度軸の切片をｂ（＝Ｃn － ａ・Ｘn）とする１次関数を計算区間：［Ｘn，Ｘn+1］に作成する。
また、属性がセメント以外（つまり、属性が骨材または空隙）である場合（ステップＢ１１で「他」）、分析装置１００は、ＸnからＸn+1までの計算区間に対して類型［５］（図１５）を適用し、マスターカーブを作成する（ステップＢ１６）。具体的には、傾き０とし、Ｘ＝０における元素濃度軸の切片をｂ（＝Ｃn）とする横線を計算区間：［Ｘn，Ｘn+1］に作成する。
【0034】
一方、ステップＢ９の判定で、属性がセメント以外である場合（ステップＢ９で「他」）、分析装置１００は、対象測定点の＋Ｘ方向に隣に位置する測定点としての第ｎ＋１測定点（Ｘ座標は、Ｘn+1）の材料の属性を判定する（ステップＢ１２）。属性がセメント以外である場合（ステップＢ１２で「他」）、分析装置１００は、ＸnからＸn+1までの計算区間に対して類型［２］（図１２）を適用し、マスターカーブを作成する（ステップＢ１７）。具体的には、計算区間：［Ｘn，Ｘn+1］における、傾きａの値無し、また、Ｘ＝０における元素濃度軸の切片をｂの値無しとする。
また、属性がセメントである場合（ステップＢ１２で「セメント」）、分析装置１００は、対象測定点の＋Ｘ方向にさらに隣に位置する測定点としての第ｎ＋２測定点（Ｘ座標は、Ｘn+2）の材料の属性を判定する（ステップＢ１３）。属性がセメントである場合（ステップＢ１３で「セメント」）、分析装置１００は、ＸnからＸn+1までの計算区間に対して類型［４］（図１４）を適用し、マスターカーブを作成する（ステップＢ１８）。具体的には、第ｎ＋１，ｎ＋２測定点にある分析対象元素の濃度をＣn+1，Ｃn+2とした場合、分析装置１００は、傾きをａ（＝（Ｃn+2 － Ｃn+1）／（Ｘn+2 － Ｘn+1））とし、Ｘ＝０における元素濃度軸の切片をｂ（＝Ｃn+1 － ａ・Ｘn+1）とする１次関数を計算区間：［Ｘn，Ｘn+1］に作成する。
また、属性がセメント以外である場合（ステップＢ１３で「他」）、分析装置１００は、分析装置１００は、ＸnからＸn+1までの計算区間に対して類型［６］（図１６）を適用し、マスターカーブを作成する（ステップＢ１９）。具体的には、傾き０とし、Ｘ＝０における元素濃度軸の切片をｂ（＝Ｃn+1）とする横線を計算区間：［Ｘn，Ｘn+1］に作成する。
なお、ステップＢ１０～Ｂ１３の判定処理において、n=1,n-1,nの場合、Ｘnが存在しない場合がある。この場合、存在しないＸnに対する判定子は「他」とする。
また、属性がセメントである場合（ステップＢ１２で「セメント」）、分析装置１００は、対象測定点の＋Ｘ方向にさらに隣に位置する測定点としての第ｎ＋２測定点（Ｘ座標は、Ｘn+2）の材料の属性を判定する（ステップＢ１３）。属性がセメントである場合（ステップＢ１３で「セメント」）、分析装置１００は、ＸnからＸn+1までの計算区間に対して類型［４］（図１４）を適用し、マスターカーブを作成する（ステップＢ１８）。具体的には、第ｎ＋１，ｎ＋２測定点にある分析対象元素の濃度をＣn+1，Ｃn+2とした場合、分析装置１００は、傾きをａ（＝（Ｃn+2 － Ｃn+1）／（Ｘn+2 － Ｘn+1））とし、Ｘ＝０における元素濃度軸の切片をｂ（＝Ｃn+1 － ａ・Ｘn+1）とする１次関数を計算区間：［Ｘn，Ｘn+1］に作成する。
また、属性がセメント以外である場合（ステップＢ１３で「他」）、分析装置１００は、分析装置１００は、ＸnからＸn+1までの計算区間に対して類型［６］（図１６）を適用し、マスターカーブを作成する（ステップＢ１９）。具体的には、傾き０とし、Ｘ＝０における元素濃度軸の切片をｂ（＝Ｃn+1）とする横線を計算区間：［Ｘn，Ｘn+1］に作成する。
なお、ステップＢ１０～Ｂ１３の判定処理において、n=1,n-1,nの場合、Ｘnが存在しない場合がある。この場合、存在しないＸnに対する判定子は「他」とする。
【0035】
ステップＢ１４～Ｂ１９のいずれかの処理が済んだ後、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間のすべての測定点のＸ座標（Ｘ軸）について、類型［１］～［６］のいずれかの適用が完了したか否か判定する（ステップＢ２０）。完了していない場合（ステップＢ２０でＮｏ）、ステップＢ８に戻り、分析装置１００は、次のＸ座標について処理を続ける。
完了した場合（ステップＢ２０でＹｅｓ）、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間のすべての測定点のＺ座標（Ｚ軸）について、類型［１］～［６］のいずれかの適用が完了したか否か判定する（ステップＢ２１）。完了していない場合（ステップＢ２１でＮｏ）、ステップＢ６に戻り、分析装置１００は、次のＺ座標について処理を続ける。
完了した場合（ステップＢ２１でＹｅｓ）、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間のすべての測定点のＹ座標（Ｙ軸）について、類型［１］～［６］のいずれかの適用が完了したか否か判定する（ステップＢ２２）。完了していない場合（ステップＢ２２でＮｏ）、ステップＢ４に戻り、分析装置１００は、次のＹ座標について処理を続ける。
完了した場合（ステップＢ２２でＹｅｓ）、分析装置１００は、分析対象の全元素種を分析したか否かを判定する（ステップＢ２３）。具体的には、分析順番が最後の元素種についてステップＢ２２までの処理を完了したか否か判定する。全元素種を分析していない場合（ステップＢ２３でＮｏ）、ステップＢ２に戻り、分析装置１００は、次の元素について処理を続ける。全元素種を分析した場合（ステップＢ２３でＹｅｓ）、図１８の処理を終了する。
完了した場合（ステップＢ２０でＹｅｓ）、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間のすべての測定点のＺ座標（Ｚ軸）について、類型［１］～［６］のいずれかの適用が完了したか否か判定する（ステップＢ２１）。完了していない場合（ステップＢ２１でＮｏ）、ステップＢ６に戻り、分析装置１００は、次のＺ座標について処理を続ける。
完了した場合（ステップＢ２１でＹｅｓ）、分析装置１００は、試料の３次元仮想空間のすべての測定点のＹ座標（Ｙ軸）について、類型［１］～［６］のいずれかの適用が完了したか否か判定する（ステップＢ２２）。完了していない場合（ステップＢ２２でＮｏ）、ステップＢ４に戻り、分析装置１００は、次のＹ座標について処理を続ける。
完了した場合（ステップＢ２２でＹｅｓ）、分析装置１００は、分析対象の全元素種を分析したか否かを判定する（ステップＢ２３）。具体的には、分析順番が最後の元素種についてステップＢ２２までの処理を完了したか否か判定する。全元素種を分析していない場合（ステップＢ２３でＮｏ）、ステップＢ２に戻り、分析装置１００は、次の元素について処理を続ける。全元素種を分析した場合（ステップＢ２３でＹｅｓ）、図１８の処理を終了する。
【0036】
［比較例］
試料に浸入する劣化因子の分析の従来手法は、２次元元素分析の測定結果のみに基づいて行われるものであった。端的にいえば、図１０に示す測定結果１４のみに対して、計算区間１５に亘って、対象分析元素の含有率を推定するものであった。比較例による推定結果を図１９に示す。図１９のグラフは、図１０に示す最下部の計算区間１５のうち、測定点のＸ座標であるＸ1（試料表面）からＸ14までの部分計算区間における劣化因子の元素の含有率を示すグラフである。Ｘ1～Ｘ14の測定点は、●：測定値として示す。図１９に示すように、従来手法は、隣接する測定値間を直線（図１９では破線）で補間することで、測定点以外の各点における元素の含有率を推定するものであった。試料内部が均質な材料でできている場合には劣化因子の浸入距離と元素の含有率との間に一定の関係があると概ね認められるため、このような従来手法の推定は概ね正しいといえる。しかし、コンクリートの試料内部は、セメント内に骨材や空隙が存在する不均質な材料でできている。このため、劣化因子の浸入距離と元素の含有率との間に一定の関係があるとは認められず、隣接する測定値間を直線で補間する推定は、劣化因子の移動を適切に評価できているとはいえない。
試料に浸入する劣化因子の分析の従来手法は、２次元元素分析の測定結果のみに基づいて行われるものであった。端的にいえば、図１０に示す測定結果１４のみに対して、計算区間１５に亘って、対象分析元素の含有率を推定するものであった。比較例による推定結果を図１９に示す。図１９のグラフは、図１０に示す最下部の計算区間１５のうち、測定点のＸ座標であるＸ1（試料表面）からＸ14までの部分計算区間における劣化因子の元素の含有率を示すグラフである。Ｘ1～Ｘ14の測定点は、●：測定値として示す。図１９に示すように、従来手法は、隣接する測定値間を直線（図１９では破線）で補間することで、測定点以外の各点における元素の含有率を推定するものであった。試料内部が均質な材料でできている場合には劣化因子の浸入距離と元素の含有率との間に一定の関係があると概ね認められるため、このような従来手法の推定は概ね正しいといえる。しかし、コンクリートの試料内部は、セメント内に骨材や空隙が存在する不均質な材料でできている。このため、劣化因子の浸入距離と元素の含有率との間に一定の関係があるとは認められず、隣接する測定値間を直線で補間する推定は、劣化因子の移動を適切に評価できているとはいえない。
【0037】
［本発明の具体例１］
そこで、試料内部の評価を、劣化因子の移動に関わる部分（つまりセメント）と関わらない部分（つまり骨材または空隙）に分けて行うことが望ましい。本発明の具体例１による推定結果を図２０に示す。図２０のグラフの作成条件は、図１９のグラフの上述の作成条件と同じである。図２０に示すように、本発明の具体例１では、隣接する測定値間を、マスターカーブ作成処理（図１８）で作成したマスターカーブで補間することで、測定点以外の各点における元素の含有率を推定する。マスターカーブは太線で示す。参考までに、図２０のグラフに、図１９の破線を描いている。図１９の破線と比較して、図２０に描かれているマスターカーブは、劣化因子が浸入しない骨材や空隙（Ｘ3～Ｘ6、Ｘ11,Ｘ12）での測定値０の影響をほとんど受けない。このため、マスターカーブは、劣化因子により化学組成が変化する部分（つまりセメント）内を移動する劣化因子の移動を適切に評価できている。なお、区間［Ｘ3,Ｘ6］、区間［Ｘ11,Ｘ12］については類型［２］（図１２）が適用されるため、マスターカーブは描かれない。
そこで、試料内部の評価を、劣化因子の移動に関わる部分（つまりセメント）と関わらない部分（つまり骨材または空隙）に分けて行うことが望ましい。本発明の具体例１による推定結果を図２０に示す。図２０のグラフの作成条件は、図１９のグラフの上述の作成条件と同じである。図２０に示すように、本発明の具体例１では、隣接する測定値間を、マスターカーブ作成処理（図１８）で作成したマスターカーブで補間することで、測定点以外の各点における元素の含有率を推定する。マスターカーブは太線で示す。参考までに、図２０のグラフに、図１９の破線を描いている。図１９の破線と比較して、図２０に描かれているマスターカーブは、劣化因子が浸入しない骨材や空隙（Ｘ3～Ｘ6、Ｘ11,Ｘ12）での測定値０の影響をほとんど受けない。このため、マスターカーブは、劣化因子により化学組成が変化する部分（つまりセメント）内を移動する劣化因子の移動を適切に評価できている。なお、区間［Ｘ3,Ｘ6］、区間［Ｘ11,Ｘ12］については類型［２］（図１２）が適用されるため、マスターカーブは描かれない。
【0038】
［本発明の具体例２］
また、骨材や空隙などの、化学組成に変化が無く劣化因子の移動に関わらない部分をより適切に評価することで、劣化因子の移動をより適切に評価できる。本発明の具体例２による推定結果を図２１に示す。図２１のグラフの作成条件は、図１９、図２０のグラフの上述の作成条件と同じである。本発明の具体例２の推定値を太線で示す。図２１に示すように、本発明の具体例２では、Ｘ線ＣＴ画像１２（図４）の部分画像Ｒを用いて、セメントと、骨材または空隙との境界を明確にし、図１９のマスターカーブを修正する。図２１の部分画像Ｒに描かれている横線は、すでに説明した部分計算区間と同じである。また、図２１の部分画像Ｒに描かれている縦線は、部分計算区間における、セメント（Cem）と骨材（Agg1, Agg2）の境界線である。この縦線は、図２１のグラフ中にも位置を合わせた状態で描いてある。図２０のマスターカーブと比較して、図２１に描かれている推定値は、骨材（Agg1, Agg2）の区間に該当する部分については、劣化因子の元素の含有率が０（特定値）になるように修正されている（図１７のステップＡ１８参照）。骨材（Agg1, Agg2）の区間は、区間［Ｘ2,Ｘ3］のおよそ右半分、区間［Ｘ3,Ｘ6］、区間［Ｘ6,Ｘ7］のおよそ左半分、区間［Ｘ10,Ｘ11］のおよそ右半分、区間［Ｘ11,Ｘ12］、区間［Ｘ12,Ｘ13］のおよそ左半分である。上記修正により、セメント内の劣化因子の移動を表現するマスターカーブの特性を残すとともに、Ｘ線ＣＴ画像から把握できる骨材または空隙について誤りなく、劣化因子の元素の含有率の特性値（または０）を代入できる。よって、劣化因子による化学組成の変化が予想されない部分の評価を適切に評価できる。
また、骨材や空隙などの、化学組成に変化が無く劣化因子の移動に関わらない部分をより適切に評価することで、劣化因子の移動をより適切に評価できる。本発明の具体例２による推定結果を図２１に示す。図２１のグラフの作成条件は、図１９、図２０のグラフの上述の作成条件と同じである。本発明の具体例２の推定値を太線で示す。図２１に示すように、本発明の具体例２では、Ｘ線ＣＴ画像１２（図４）の部分画像Ｒを用いて、セメントと、骨材または空隙との境界を明確にし、図１９のマスターカーブを修正する。図２１の部分画像Ｒに描かれている横線は、すでに説明した部分計算区間と同じである。また、図２１の部分画像Ｒに描かれている縦線は、部分計算区間における、セメント（Cem）と骨材（Agg1, Agg2）の境界線である。この縦線は、図２１のグラフ中にも位置を合わせた状態で描いてある。図２０のマスターカーブと比較して、図２１に描かれている推定値は、骨材（Agg1, Agg2）の区間に該当する部分については、劣化因子の元素の含有率が０（特定値）になるように修正されている（図１７のステップＡ１８参照）。骨材（Agg1, Agg2）の区間は、区間［Ｘ2,Ｘ3］のおよそ右半分、区間［Ｘ3,Ｘ6］、区間［Ｘ6,Ｘ7］のおよそ左半分、区間［Ｘ10,Ｘ11］のおよそ右半分、区間［Ｘ11,Ｘ12］、区間［Ｘ12,Ｘ13］のおよそ左半分である。上記修正により、セメント内の劣化因子の移動を表現するマスターカーブの特性を残すとともに、Ｘ線ＣＴ画像から把握できる骨材または空隙について誤りなく、劣化因子の元素の含有率の特性値（または０）を代入できる。よって、劣化因子による化学組成の変化が予想されない部分の評価を適切に評価できる。
【0039】
本実施形態によれば、試料に対してＸ線ＣＴ法による観察断面上での材料の分類と、２次元元素分析法による測定結果を用いて、測定点以外の点の元素の含有量を推定できる。このため、試料の３次元分析に要する時間を短縮できる。
【0040】
［変形例］
（ａ）：試料は、コンクリートに限らず、セメント系試料、岩石、岩盤、繊維と樹脂との複合材料、多孔体などでもよい。より一般的には、内部が不均質な１または複数種類の材料でできている試料に本発明を適用できる。また、有機繊維や鋼繊維などの補強材料を含む材料（例：ファイバーコンクリート）でできた試料にも本発明を適用できる。
（ｂ）：本発明で測定または推定する値の単位は、含有率に限らず、濃度、重量、モル数などでもよい。より一般的には、含有量を測定したり推定したりすることができる。
（ｃ）：Ｘ線ＣＴ法による観察断面は、試料片の切断面と直交していなくてもよい。つまり、観察断面と交差するように試料を複数の切断面で切断してもよい。
（ｄ）：Ｘ線ＣＴ法により、切断面と同じ面を観察してもよい。これにより、切断面に対する２次元元素分析法の分析結果の妥当性を、切断面と同じ面に対するＸ線ＣＴ法の観察結果（濃淡）により評価できる（バリデーション）。また、切断面と同じ面に対するＸ線ＣＴ法によるコンクリート試料内部の材料をセメント、骨材、空隙のいずれかの属性に分類した妥当性を、同じ面となる２次元元素分析法の分析結果により評価できる。つまり、セメント、骨材、空隙の化学組成による判定および確認が可能である。
（ｅ）：図１７の処理では、ステップＡ９～Ａ１４に示すように、３次元仮想空間の原点から＋Ｘ方向、＋Ｙ方向、＋Ｚ方向に沿って順次各点の属性の判定（ステップＡ１５）を行った。しかし、判定の順序は上記に限らず、任意の順序でよい。
（ｆ）：図１８の処理では、ステップＢ３～Ｂ８に示すように、３次元仮想空間の原点から＋Ｘ方向、＋Ｙ方向、＋Ｚ方向に沿って順次各測定点の類型適用（ステップＢ１４～Ｂ１９）を行った。しかし、類型適用の順序は上記に限らず、任意の順序でよい。
（ａ）：試料は、コンクリートに限らず、セメント系試料、岩石、岩盤、繊維と樹脂との複合材料、多孔体などでもよい。より一般的には、内部が不均質な１または複数種類の材料でできている試料に本発明を適用できる。また、有機繊維や鋼繊維などの補強材料を含む材料（例：ファイバーコンクリート）でできた試料にも本発明を適用できる。
（ｂ）：本発明で測定または推定する値の単位は、含有率に限らず、濃度、重量、モル数などでもよい。より一般的には、含有量を測定したり推定したりすることができる。
（ｃ）：Ｘ線ＣＴ法による観察断面は、試料片の切断面と直交していなくてもよい。つまり、観察断面と交差するように試料を複数の切断面で切断してもよい。
（ｄ）：Ｘ線ＣＴ法により、切断面と同じ面を観察してもよい。これにより、切断面に対する２次元元素分析法の分析結果の妥当性を、切断面と同じ面に対するＸ線ＣＴ法の観察結果（濃淡）により評価できる（バリデーション）。また、切断面と同じ面に対するＸ線ＣＴ法によるコンクリート試料内部の材料をセメント、骨材、空隙のいずれかの属性に分類した妥当性を、同じ面となる２次元元素分析法の分析結果により評価できる。つまり、セメント、骨材、空隙の化学組成による判定および確認が可能である。
（ｅ）：図１７の処理では、ステップＡ９～Ａ１４に示すように、３次元仮想空間の原点から＋Ｘ方向、＋Ｙ方向、＋Ｚ方向に沿って順次各点の属性の判定（ステップＡ１５）を行った。しかし、判定の順序は上記に限らず、任意の順序でよい。
（ｆ）：図１８の処理では、ステップＢ３～Ｂ８に示すように、３次元仮想空間の原点から＋Ｘ方向、＋Ｙ方向、＋Ｚ方向に沿って順次各測定点の類型適用（ステップＢ１４～Ｂ１９）を行った。しかし、類型適用の順序は上記に限らず、任意の順序でよい。
【0041】
（ｇ）：本実施形態で説明した種々の技術を適宜組み合わせた技術を実現することもできる。
（ｈ）：本実施形態で説明したソフトウェアをハードウェアとして実現することもでき、ハードウェアをソフトウェアとして実現することもできる。
（ｉ）：その他、ハードウェア、ソフトウェア、フローチャートなどについて、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
（ｈ）：本実施形態で説明したソフトウェアをハードウェアとして実現することもでき、ハードウェアをソフトウェアとして実現することもできる。
（ｉ）：その他、ハードウェア、ソフトウェア、フローチャートなどについて、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【0042】
１００ 分析装置
２００ Ｘ線ＣＴ装置
３００ ２次元元素分析装置
１ 分類部
２ 推定部
３ 再現部
４ Ｘ線ＣＴ画像ＤＢ
５ 測定結果ＤＢ
１０ 試料
１１ 観察断面
１２ Ｘ線ＣＴ画像
１３ 試料片
１４ 測定結果
１５ 計算区間
２００ Ｘ線ＣＴ装置
３００ ２次元元素分析装置
１ 分類部
２ 推定部
３ 再現部
４ Ｘ線ＣＴ画像ＤＢ
５ 測定結果ＤＢ
１０ 試料
１１ 観察断面
１２ Ｘ線ＣＴ画像
１３ 試料片
１４ 測定結果
１５ 計算区間
【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】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
