分析装置
【課題】 画面上に３次元表示された分析装置の測定結果を、より一層有効に活用できるようにする。
【解決手段】 ３つのパラメータをそれぞれ直線状の座標軸Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃとする３次元座標上に測定データを立体画像Ｇａとして表示する３次元立体画像生成プログラムと、３つのパラメータのうちの２つを直交座標軸Ｘａ，Ｘｂとする２次元座標上に当該２つのパラメータに関する測定データをプロットして２次元画像Ｇｃ，Ｇｄを表示する２次元画像生成プログラムと、座標軸Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ及びその座標軸上の座標値を指示するデータを入力するための入力用画像Ｇｅを画面３２上に表示すると共に入力用画像Ｇｅに入力された座標軸及び座標値を読み取る入力用画像処理プログラムとを有し、３次元立体画像生成プログラムは、入力用画像Ｇｅを用いて入力された座標値を３次元立体画像Ｇａ上で線Ｌ１，Ｌ２によって表示する。
【解決手段】 ３つのパラメータをそれぞれ直線状の座標軸Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃとする３次元座標上に測定データを立体画像Ｇａとして表示する３次元立体画像生成プログラムと、３つのパラメータのうちの２つを直交座標軸Ｘａ，Ｘｂとする２次元座標上に当該２つのパラメータに関する測定データをプロットして２次元画像Ｇｃ，Ｇｄを表示する２次元画像生成プログラムと、座標軸Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ及びその座標軸上の座標値を指示するデータを入力するための入力用画像Ｇｅを画面３２上に表示すると共に入力用画像Ｇｅに入力された座標軸及び座標値を読み取る入力用画像処理プログラムとを有し、３次元立体画像生成プログラムは、入力用画像Ｇｅを用いて入力された座標値を３次元立体画像Ｇａ上で線Ｌ１，Ｌ２によって表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱分析装置、Ｘ線分析装置等といった分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱分析装置は、試料の温度を変化させながらその試料の物性の変化、重量の変化等を測定し、その測定結果に基づいて試料を分析する装置である。また、Ｘ線分析装置は、試料にＸ線を照射したときにその試料から発生する回折線、散乱線等の強度を測定して試料の構造を分析する装置である。
【０００３】
これらの分析装置において、従来、測定の結果を画面上に表示し、その画面表示に基づいて分析を行う装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この文献では、画面上に２次元画像を表示したり（図３）、等高線表示を用いて画面上に３次元画像を平面的に表示したりしている（図４、図７）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１８０６３（第６〜７頁、図３、図４、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているように、従来、３つのパラメータのそれぞれの変化を画面上に３次元的に表示することは知られている。また、近年、例えば図１５に示すように、３次元画像を平面的ではなくて立体的に表示することも行われるようになって来ている。しかしながら、平面的な３次元表示であっても、あるいは立体的な３次元表示であっても、従来の３次元表示は単に測定の結果を観察するだけのために用いられるものであり、その３次元表示に対して何等かの入力処理を行うことはできなかった。このように、従来の分析装置では、３次元表示が十分に活用されていなかった。
【０００６】
本発明は、従来装置における上記の問題点に鑑みて成されたものであって、画面上に３次元表示された分析装置の測定結果を、より一層有効に活用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る分析装置は、３つのパラメータに関して測定データを取得する測定手段と、画像データに基づいて画面上に画像を表示する画像表示手段と、前記３つのパラメータをそれぞれ直線状の座標軸とする３次元座標上に前記測定データを立体画像として表示する３次元立体画像表示手段と、前記３つのパラメータのうちの２つを直交座標軸とする２次元座標上に当該２つのパラメータに関する前記測定データを表示する２次元画像表示手段と、前記３つの座標軸のうちの少なくとも１つの座標軸及びその座標軸上の座標値を指示するデータを入力するための入力用画像を前記画面上に表示すると共に該入力用画像に入力された座標軸及び座標値を読み取る入力用画像処理手段とを有し、前記３次元立体画像表示手段は、前記入力用画像を用いて入力された座標値を前記３次元立体画像上で線によって表示することを特徴とする。
【０００８】
上記構成において、３つのパラメータは種々のパラメータから選定される。例えば、温度変化する試料から発生するガスの質量分析を行う場合を考えれば、３つのパラメータとして、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度が考えられる。また、温度変化する試料にＸ線を照射したときにその試料から発生する回折線、散乱線等を検出して試料を分析する場合を考えれば、３つのパラメータとして、試料温度、回折角度（２θ）、及び回折線強度が考えられる。
【０００９】
本発明に係る分析装置によれば、等高線表示を用いて表示される３次元平面画像ではなくて、３次元立体画像によって測定結果を画面上に表示するので、視覚的に理解し易い表示を分析者に提供でき、それ故、分析者は迅速で正確な分析を行うことができる。
【００１０】
また、分析者は、画面上に表示された入力用画像を通して任意の１つの座標軸及びその軸上の任意の座標値を入力できる。そして、入力された座標値は３次元立体画像上で入力線として表示される。例えば、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度の３つのパラメータが座標軸として選定されるものとし、さらにそれらのうちの質量数軸及びその軸上の座標値「α」が入力されたとすれば、３次元立体画像上の質量数「α」の所に入力線が表示される。このため、分析者は、試料温度が種々に変化する時に質量数「α」のガスがどの程度のイオン強度で発生したかを、その入力線を基準として、即座に且つ正確に判定できる。
【００１１】
また、例えば、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度の３つのパラメータのうちの温度軸及びその軸上の座標値「β」が入力されたとすれば、３次元立体画像上の温度「β」の所に入力線が表示される。このため、分析者は、温度が「β」の時に各種の質量数のガスがいくつのイオン強度で発生したかを、その入力線を基準として、即座に且つ正確に判定できる。
【００１２】
このように、本発明によれば、画面上に表示された３次元立体画像に対して任意の座標軸及びその軸上の任意の座標値を入力できると共に、その入力した座標値を３次元立体画像上で入力線によって表示できることにしたので、３次元立体画像を非常に有効に活用できるようになった。
【００１３】
次に、本発明に係る分析装置において、前記２次元画像表示手段は、前記入力用画像を用いて入力された座標軸以外の２つの座標軸を直交座標軸とする２次元座標を表示し、さらに、前記２つの座標軸に関する前記測定データであって入力された座標値に対応する測定データを前記２次元座標上に表示することが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、入力用画像処理手段によって１つの座標軸及びその軸上の座標値が入力されたとき、３次元立体画像上にはその座標値に対応する入力線が表示され、同時に、２次元画像としてその座標値に対応した２次元画像が表示される。例えば、温度軸、質量数軸、及びイオン強度軸のうちの質量数軸が１つの座標軸として入力され、さらに質量数「４１」が座標値として入力されたとすると、３次元立体画像上には質量数「４１」の所に温度軸と平行な入力線が表示され、同時に、質量数軸以外の軸である温度軸とイオン強度軸とを直交座標軸とする２次元座標（すなわち、マスクロマトグラム）上に質量数「４１」のガスの温度変化と各温度時のイオン強度との関係が２次元画像として表示される。
【００１５】
分析者は、入力線が表示された３次元立体画像及びマスクロマトグラムの両者を見比べて観察することができる。また、仮に３次元立体画像上で質量数を「４１」から変化させると、すなわち入力線を「４１」から平行移動させると、２次元画像の内容であるグラフがその質量数の変化（すなわち、３次元立体画像上の入力線の変化）に従って変化する。分析者は、３次元立体画像上の入力線の平行移動と、２次元画像のグラフの変化とを同時に見ながら分析を行うことができ、それ故、非常に正確な分析を短時間で行うことができる。例えば、マスクロマトグラムの面積を求めることによって行われるガスの定量分析を短時間で正確に行うことができる。
【００１６】
さらに、分析者は、例えば、温度軸、質量数軸、及びイオン強度軸のうちの質量数軸を座標軸として入力することに代えて又はそれに加えて温度軸を１つの座標軸として入力することができ、同時に、例えば温度「３７０℃」を座標値として入力することができる。この場合には、３次元立体画像上で質量数「４１」の所に温度軸と平行な入力線が表示されることに代えて又はそれに加えて、温度「３７０℃」の所に質量数軸と平行な第２の入力線が表示される。そして、それと同時に、温度軸とイオン強度軸とを直交座標軸とする２次元座標（すなわち、マスクロマトグラム）上に質量数「４１」のガスの温度変化と各温度時のイオン強度との関係が２次元画像として表示されるのに代えて又はそれに加えて、質量数軸とイオン強度軸とを直交座標軸とする２次元座標（すなわち、マススペクトル）上に温度「３７０℃」のガスの質量数の変化とイオン強度の変化との関係が２次元画像として表示される。
【００１７】
分析者は、マススペクトルを評価することにより定性分析（すなわち、発生したガスが何であるかの分析）を行うことができる。この場合も、分析者は、３次元立体画像上の入力線の平行移動と、２次元画像のグラフの変化とを同時に見ながら分析を行うことができ、それ故、非常に正確な分析を短時間で行うことができる。
【００１８】
次に、本発明に係る分析装置は、前記３つのパラメータのうちの２つを直交座標軸とし他の１つのパラメータを等高線表示する３次元座標上に前記測定データを平面的な３次元画像として表示する３次元平面画像表示手段をさらに有することができ、さらに、その３次元平面画像表示手段は、前記入力用画像を用いて入力された座標値を前記平面的な３次元画像上で入力線として表示することが望ましい。このように３次元立体画像に加えて３次元平面画像をも表示することにすれば、発生ガス種の生成分布を把握することができる。
【００１９】
次に、本発明に係る分析装置において、前記入力用画像処理手段は、前記入力用画像内で移動する移動子を画像として表示し、該移動子の位置によって前記座標値を読み取ることが望ましい。一般に、分析装置に種々のデータを入力する手段としては種々の構成が考えられる。例えば、キーボードによって入力を行うことが考えられる。また、画面表示とマウス型入力具とによって構成される入力装置も考えられる。また、画面表示とタッチパネルとによって構成される入力装置も考えられる。しかしながら、本発明の態様のように、画像内で移動する移動子を用いて入力を行うことにすれば、簡単且つ迅速に入力処理を行うことができる。
【００２０】
次に、本発明に係る分析装置において、前記測定手段は、温度変化する試料から発生するガスの質量数及びそのガスのイオン強度を測定する質量分析手段であり、前記３つのパラメータは、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度であることが望ましい。この３つのパラメータに関して本発明に従って３次元立体画像及び２次元画像を表示すれば、発生ガス分析に関して正確な分析を行うことができる。
【００２１】
次に、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度を３つのパラメータとする本発明に係る分析装置において、前記３次元立体画像表示手段は、試料温度軸と発生ガス質量数軸とによって平面座標を構成し、発生ガスイオン強度軸を立体軸とすることが望ましい。また、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度を３つのパラメータとする本発明に係る分析装置において、前記２次元画像表示手段は、試料温度軸を横軸とし発生ガスイオン強度軸を縦軸とする２次元座標であるマスクロマトグラム、及び発生ガス質量数軸を横軸とし発生ガスイオン強度軸を縦軸とする２次元座標であるマススペクトルのいずれか一方又は両方を表示することが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る分析装置を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、図面では、必要に応じて、実際の構造と異なった比率で各構成要素を示す場合がある。
【００２３】
図１は本発明に係る分析装置の一実施形態を示している。この実施形態は、質量分析、ＴＧ（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ：熱重量）測定、ＤＴＡ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ：示差熱分析）測定の３種類の測定を行うと共に、それらの測定によって得られた測定データを解析する分析装置に本発明を適用するものである。
【００２４】
図１において、分析装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４と、メモリ５と、それらをつなぐバスライン６とを含むコンピュータ制御系を有する。また、分析装置１は、バスライン６に接続された外部機器としての次の各機器、すなわち、質量分析装置９、ＴＧ測定装置１０、ＤＴＡ測定装置１１、入力装置１２、画像表示装置１３、そしてプリンタ１４とを有する。画像表示装置１３は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙ Ｔｕｂｅ：陰極線管）ディスプレイ、フラットパネルディスプレイ等を用いて構成できる。また、プリンタ１４は、例えば、静電転写方式のプリンタ、インクジェット方式のプリンタ、その他任意の方式のプリンタによって構成できる。また、入力装置１２は、例えば、キーボード、マウス型入力具、タッチパネル型入力装置等を用いて構成できる。
【００２５】
ＣＰＵ２は、プログラムに従って演算を行うと共にＲＡＭ３、ＲＯＭ４、メモリ５の動作を制御する演算・制御装置として機能する。また、ＣＰＵ２は、メモリ５内に格納された各種のプログラムソフトウエア、ＲＡＭ３、及びＲＯＭ４と協働して所定の機能を実現する機能実現手段として機能する。
【００２６】
質量分析装置９、ＴＧ測定装置１０、及びＤＴＡ測定装置１１は、本実施形態の場合、図２に示すように、１つの測定系として構成されている。この測定系は、温度が変動しても物性変化を生じない物質である標準物質Ｓ０を支持した天秤ビーム１７ａと、測定対象である試料Ｓ１を支持した天秤ビーム１７ｂと、標準物質Ｓ０及び試料Ｓ１を包囲するケーシング１８と、ケーシング１８の内部を加熱するヒータ１９とを有する。ヒータ１９は通電によって発熱してケーシング１８の内部を加熱する加熱装置であり、グラフＧｔに示すように、ケーシング１８内の温度が時間の経過と共に直線的に上昇するように制御される。
【００２７】
ＴＧ測定装置１０は、天秤ビーム１７ａ及び天秤ビーム１７ｂの動きを検知することにより、標準物質Ｓ０と試料Ｓ１との重量差（ΔＧ）を測定し、その重量差ΔＧを示す信号及びその重量差が生じたときの温度（Ｔ）を示す信号を出力する。ＤＴＡ測定装置１１は、標準物質Ｓ０の温度及び試料Ｓ１の温度を検出して、それらの温度差（ΔＴ）を示す信号及びその温度差が生じたときの温度（Ｔ）を示す信号を出力する。質量分析装置９は、ガス管２０によってケーシング１８の内部につながっている。温度変化する試料Ｓ１から何等かのガスが発生したときには、そのガスはガス管２０を通って質量分析装置９へ導入される。質量分析装置９は導入されたガスの質量数（ｍ／ｚ）及びイオン強度（Ｉ）を測定し、それらを示す信号を出力する。
【００２８】
図１のメモリ５の内部には、質量分析装置９を用いて行われる質量分析測定を制御する質量分析プログラム２３と、ＴＧ測定装置１０を用いて行われるＴＧ測定を制御するＴＧ測定プログラム２４と、ＤＴＡ測定装置１１を用いて行われるＤＴＡ測定を制御するＤＴＡ測定プログラム２５とが、それぞれ、所定領域に記憶されている。また、質量分析測定の結果として得られる（ｍ／ｚ，Ｉ）の測定データや、ＴＧ測定の結果として得られる（Ｔ，ΔＧ））の測定データや、ＤＴＡ測定の結果として得られる（Ｔ，ΔＴ）の測定データを記憶するファイル２６がメモリ５の所定領域に設けられている。
【００２９】
測定データファイル２６の中には、例えば、図５及び図６に示すような質量分析測定結果のデータが記憶される。図５と図６は紙面の大きさの都合で１つのデータファイルを便宜上分けて記載してあるが、実際には、図５に示すデータの後に図６に示すデータが記憶されるものである。本実施形態において試料の温度は直線的に昇温するように制御されており、従って図５の温度（Ｔ）と時間（ｔ）は１対１の関係にある。そのため、データ処理に際しては、温度（Ｔ）を用いても良いし、時間（ｔ）を用いても良い。
【００３０】
図１において、メモリ５の内部には、解析プログラム２７、２Ｄ／３Ｄ画像生成プログラム２８、入力用画像処理プログラム２９の各プログラムが記憶されている。解析プログラム２７は、測定データファイル２６に記憶された測定データに基づいて分析者が種々の解析を行う際に起動されるプログラムソフトである。解析によって得られたデータはメモリ５内の解析データファイル３７内に記憶できる。また、２Ｄ／３Ｄ画像生成プログラム２８は、測定データファイル２６に記憶された測定データを画像表示装置１３の画面上で２次元画像及び３次元画像のいずれか又は両方の形で表示させるためのプログラムソフトである。
【００３１】
ここで、２次元画像とは、図７に矢印Ｇｃ及び矢印Ｇｄで示すグラフのように横軸Ｘａ及び縦軸Ｘｂの２軸によって規定される平面座標内にデータを線によって表示した画像である。また、３次元画像には、符号Ｇａで示す３次元立体画像と、符号Ｇｂで示す３次元平面画像の２種類がある。３次元立体画像Ｇａは、横軸Ｘａ、縦軸Ｘｂ、立体軸Ｘｃの３つの直線状の座標軸によって表現される３次元座標上にデータを立体的な画像として表示した画像である。また、３次元平面画像Ｇｂは、横軸Ｘａ及び縦軸Ｘｂによって規定される平面座標内でデータを等高線表示することにより、紙面垂直方向のデータ量を表現することにした画像である。
【００３２】
本実施形態において２Ｄ／３Ｄ画像生成プログラム２８は、表示ウインドウの中の左側の半分よりも少し広い領域に３次元立体画像Ｇａを表示し、右側の上段領域に３次元平面画像Ｇｂを表示し、右側の中段領域及び下段領域に２次元画像Ｇｃ及びＧｄを表示するという画像データを生成することにしたが、これら各画像の画面３２内での配列は要求に応じて種々に変更できる。
【００３３】
図１の２Ｄ／３Ｄ画像生成プログラム２８は、測定データファイル２６内のデータを２次元画像として表示するためのビデオ表示メモリ（Ｖ−ＲＡＭ）データを生成する２次元画像生成部と、測定データファイル２６内のデータを３次元平面画像として表示するためのビデオ表示メモリ（Ｖ−ＲＡＭ）データを生成する３次元平面画像生成部と、測定データファイル２０内のデータを３次元立体画像として表示するためのビデオ表示メモリ（Ｖ−ＲＡＭ）データを生成する３次元立体画像生成部という、各画像生成部を有している。
【００３４】
また、入力用画像処理プログラム２９は、図７のメイン画面内で符号Ｇｅで示す入力用画像を表示するためのプログラムソフトである。この入力用画像Ｇｅは温度軸用移動子３０及び質量数軸用移動子３１の各画像を含んでいる。マウス型入力具によって移動されるポインタ（図示せず）をこれらの移動子に一致させて、さらにマウス型入力具の操作によってポインタ及び移動子を左右に平行移動させることができる。そして、入力用画像処理プログラム２９はそれらの移動子の位置に基づいて各座標軸上の座標値が入力されたものと認識する。具体的には、温度軸用移動子３０の位置により、３次元立体画像Ｇａ及び３次元平面画像Ｇｂにおける温度座標軸Ｘａ上の座標値が入力されたものと認識する。また、質量数軸用移動子３１の位置により、３次元立体画像Ｇａ及び３次元平面画像Ｇｂにおける質量数座標軸Ｘｂ上の座標値が入力されたものと認識する。
【００３５】
なお、図示した入力用画像Ｇｅは入力データを処理するための画像の一例であり、この入力用画像Ｇｅの画像内容は必要に応じて種々に改変できる。要は、移動子３０，３１の位置を変化させることができ、さらに、それらの移動子の位置を読み取ることができれば良い。図１の解析プログラム２７は、図７の入力用画像Ｇｅにおいて移動子３０によって温度（Ｔ）が入力され、移動子３１によって質量数（ｍ／ｚ）が入力されると、それらの入力値を図１の入力値記憶ファイル３３内に記憶させる。
【００３６】
図１において、メモリ５の内部に定性分析プログラム３４が記憶されている。この定性分析プログラム３４は、質量分析装置９によって得られた測定データ（ｍ／ｚ，Ｉ）と温度データ（Ｔ）とに基づいて求められるマススペクトル（すなわち、特定温度時における発生ガスの質量数ごとのイオン強度を示すグラフ）に基づいて、定性分析（すなわち、発生ガス中に含まれるガスの種類を判定する分析）を行う際に起動されるプログラムソフトである。定性分析プログラム３４は、分析の対象であるマススペクトルを基準となるマススペクトルと比較することによって分析を行うものであるが、基準となる複数のマススペクトルデータはメモリ５内のライブラリデータファイル３９に予め記憶されている。
【００３７】
また、メモリ５の内部にスチル処理プログラム３５が記憶されている。本実施形態では、図７において、温度軸用移動子３０及び質量数軸用移動子３１を操作することによって、２次元画像Ｇｃ及び２次元画像Ｇｄに表示される測定データを温度や質量数をパラメータとして種々に変更できる。その際、データ内容を変更するたびに前回表示したデータ内容が完全に除去されてしまうと、それを再表示させたいときに前回と同じ操作を再度行わなければならなくなるので面倒である。このことに鑑み、本実施形態では、一度表示させた２次元画像Ｇｃ及びＧｄのデータ内容をメモリ５内のスチルデータファイル３６内に記憶し、そのデータを所望のタイミングで図７の画面３２上へ読み出せるようにしている。スチル処理プログラム３５はこのようなデータ処理を行うためのプログラムソフトであるが、詳しくは後述する。
【００３８】
また、図１のメモリ５の内部に多重描画プログラム３８が記憶されている。本実施形態では、質量分析装置９を用いた質量分析結果（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ）と、ＴＧ測定装置１０を用いたＴＧ測定結果（Ｔ，ΔＧ）と、ＤＴＡ測定装置１１を用いたＤＴＡ測定結果（Ｔ，ΔＴ）の各測定データがそれぞれ独自に求められる。多重描画プログラム３８はそれら独自に求められた測定データを１つの座標上にまとめて描画、すなわち表示するためのプログラムソフトである。
【００３９】
以下、上記構成より成る分析装置の動作を図３及び図４に示すフローチャートを参照して説明する。図３のステップＳ１からＳ５において、必要に応じて、ＴＧ測定、ＤＴＡ測定、及び質量分析測定を行う。測定が終了すると、質量分析測定によって得られた（Ｔ（温度）、ｍ／ｚ（質量数）、Ｉ（イオン強度））の測定データ、ＴＧ測定によって得られた（Ｔ、ΔＧ）の測定データ、及びＤＴＡ測定によって得られた（Ｔ、ΔＴ）の測定データの各データが、例えば、図５及び図６に示すようなデータテーブルの形で図１の測定データファイル２６の中に記憶される（図３のステップＳ６）。なお、図５及び図６では主に質量分析関係の測定データだけが示されているが、ＴＧ測定及びＤＴＡ測定関係の測定データも同じ形式で記憶される。
【００４０】
ところで、本実施形態では図１の分析装置１が質量分析装置９、ＴＧ測定装置１０、及びＤＴＡ測定装置１１を有していて、それらの各測定装置による実測の結果として得られた測定データを順次に測定データファイル２６内へ記憶するようにした。しかしながら、これに代えて、別の場所で予め行われた測定によって得られた測定データをバスライン６を介してデータファイル２６へ転送して記憶し、その記憶された測定データを解析に供することもできる。
【００４１】
次に、解析処理を行う旨の指示が図１の入力装置１２を通して分析者によって成されると、制御の流れは図３のステップＳ８で解析処理のルーチンに入る。解析処理のルーチンに入ると、図４のステップＳ１１において、図１の測定データファイル２６内に記憶されたデータのうちから１つの試料に関して得られた（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ，ΔＴ，ΔＧ）のデータが読み出される。また、ステップＳ１２において、図１の入力済（ｍ／ｚ，Ｔ）ファイル３３内に記憶されているデータを読み出す。このデータは、前回の分析において入力されて保持されていたデータである。今の場合は、ｍ／ｚ＝４１、Ｔ＝３７６．０℃が読み出されるものとする。
【００４２】
次に、図１の２Ｄ／３Ｄ画像生成プログラム２８を起動して、図４のステップＳ１３からステップＳ１５で３次元立体画像データ、３次元平面画像データ、２次元画像データ、及び入力用画像データの各画像データを生成し、それらの画像データを図１の画像表示装置１３へ伝送して、その画面上に各画像を表示する。具体的には、図７において、画面３２の左側領域に３次元立体画像Ｇａを表示し、その上部領域に入力用画像Ｇｅを表示し、画面３２の左側上段に３次元平面画像Ｇｂを表示し、左側中段に２次元画像であるマスクロマトグラムＧｃを表示し、左側下段に２次元画像であるマススペクトルＧｄを表示する。
【００４３】
なお、本実施形態では、２Ｄ／３Ｄ画像生成プログラム２８の働きによって図１３に示すような２次元画像であるＴＧ−ＤＴＡ曲線を表示することもできる。このＴＧ−ＤＴＡ曲線を含んだウインドウ表示は分析者の指示に応じて図７に示すメイングラフのウインドウ表示の上に重ねて表示することができる。
【００４４】
図７の３次元立体画像Ｇａは、１つの試料に関する（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ）の特性を３次元の立体画像の形で表現している。この３次元立体画像Ｇａは横軸Ｘａ、縦軸Ｘｂ、及び立体軸Ｘｃによって規定される３次元座標上に形成されている。ここで、横軸Ｘａは温度（Ｔ）軸（すなわち、時間軸）となっており、横軸Ｘａと協働して平面座標を構成する縦軸Ｘｂは質量数（ｍ／ｚ）軸となっており、立体軸Ｘｃはイオン強度（Ｉ）軸となっている。３次元立体画像Ｇａは、図１の測定データファイル２６内から読み出された複数の（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ）のデータを上記の３次元座標上にプロットすることにより形成されている。
【００４５】
今考えている試料は、図８に示すように、５つのピークＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５を持っている。イオン強度の強さから見るとＰ４＞Ｐ３＞Ｐ５＞Ｐ１＞Ｐ２となっている。イオン強度の強さを視覚的に容易に認識できるようにするために、本実施形態では、イオン強度が０（ゼロ）から上がるのに従って濃度が高くなるようにピーク波形をグラデーション表示する。あるいは、イオン強度＝０（ゼロ）から第１段目の領域を「青色」で表示し、第２段目の領域を「緑色」で表示し、第３段目を「黄色」で表示し、第４段目を「赤色」で表示するというような、色分け表示を行って、イオン強度の大きさの識別を容易にすることもできる。
【００４６】
図４のステップＳ１４で生成される２次元画像データは図７における２次元画像Ｇｃ及びＧｄを表示するためのものであるが、この２次元画像データは図４のステップＳ１２で読み込まれた（ｍ／ｚ，Ｔ）のデータに基づいて生成される。すなわち、ステップＳ１２では、前回の入力値としてｍ／ｚ＝４１及びＴ＝３７６．０℃が読み込まれているので、ステップＳ１４では、ｍ／ｚ＝４１に関する（Ｔ，Ｉ）のデータが読み込まれて図７のマスクロマトグラムＧｃに対応する２次元画像データが生成される。また、Ｔ＝３７６．０℃に関する（ｍ／ｚ，Ｉ）のデータが読み込まれて図７のマススペクトルＧｄに対応する２次元画像データが生成される。
【００４７】
また、ステップＳ１３の３次元画像データ生成ステップでは、図８に示すように、（ｍ／ｚ，Ｉ）の入力値に対応して、すなわちｍ／ｚ＝４１及びＴ＝３７６．０℃に対応して直線である入力線Ｌ１及びＬ２を表示する画像データを生成する。入力線Ｌ１はｍ／ｚ＝４１の座標値を通って温度軸Ｘａに平行な直線である。一方、入力線Ｌ２はＴ＝３７６．０℃の座標値を通って質量数軸Ｘｂに平行な直線である。
【００４８】
入力線Ｌ１はとりもなおさず、図７のマスクロマトグラムＧｃ（質量数４１のガスのマスクロマトグラム）の波形を示している。また、入力線Ｌ２はとりもなおさず、図７のマススペクトル（温度３７６．０℃のときの発生ガスのスペクトル）の波形を示している。マスクロマトグラムやマススペクトルを観察する分析者は、直接的には、マスクロマトグラムＧｃやマススペクトルＧｄを見ながら分析を行うのであるが、信頼性の高い分析を行おうとするときには、該当する質量数のマスクロマトグラムＧｃだけではなく異なる質量数のマスクロマトグラムＧｃを考慮しながら分析を行ったり、該当する温度のマススペクトルＧｄだけではなく異なる温度のマススペクトルＧｄを考慮しながら分析を行ったりすることがある。
【００４９】
このような場合、単に２次元画像Ｇｃ，Ｇｄだけを画面上に表示していた従来の画像表示方法においては、面倒な操作を行った後に種々の条件のマスクロマトグラムやマススペクトルを交互に表示して分析を行わなければならなかったが、２次元画像Ｇｃ，Ｇｄと３次元画像Ｇａ，Ｇｂを１つの画面３２上に同時に表示するようにした本実施形態によれば、３次元画像Ｇａ，Ｇｂを観察しながら２次元画像Ｇｃ，Ｇｄを観察できるので、信頼性の高い分析を短時間で行うことができる。
【００５０】
また、本実施形態では、表示されているマスクロマトグラムＧｃの質量数（ｍ／ｚ）が３次元立体画像Ｇａ及び３次元平面画像Ｇｂ上で入力線Ｌ１として表示されており、表示されているマススペクトルＧｄの温度（Ｔ）が３次元立体画像Ｇａ及び３次元平面画像Ｇｂ上で入力線Ｌ２として表示されている。従って、分析者はマスクロマトグラムＧｃを３次元画像Ｇａ，Ｇｂ上で入力線Ｌ１によって正確に把握でき、さらに、マススペクトルＧｄを３次元画像Ｇａ，Ｇｂ上で入力線Ｌ２によって正確に把握できる。このため、より一層正確な分析を行うことができる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、図７において入力用画像Ｇｅ内の温度軸用移動子３０の位置によって温度軸Ｘａ上の入力線Ｌ２の座標値を決めている。分析者が移動子３０の位置をマウス操作によって移動させれば、図４のステップＳ１８で「ＹＥＳ」と判定され、ステップＳ１３からＳ１６で新たに画像データが生成され、その結果、入力線Ｌ２を温度軸Ｘａに沿って平行移動させる表示を行うことができる。また、入力線Ｌ１の質量数軸Ｘｂ上の座標値は質量数軸用移動子３１の位置によって決められており、この質量数軸用移動子３１の位置をマウス操作によって移動させれば、同様の画像処理により、入力線Ｌ１を質量数軸Ｘｂに沿って平行移動させる表示を行うことがことができる。
【００５２】
入力線Ｌ１を３次元立体画像Ｇａ上で質量数軸Ｘｂに沿って平行移動させれば、マスクロマトグラムＧｃには該当する質量数のマスクロマトグラムが次々と表示される。これにより、分析者は、所望のマスクロマトグラムを短時間で適切に特定でき、その結果、マスクロマトグラムの面積に基づいて行われる定量分析を非常に正確に行うことができる。
【００５３】
また、入力線Ｌ２を３次元立体画像Ｇａ上で温度軸Ｘａに沿って平行移動させれば、マススペクトルＧｄには該当する温度のマスクロマトグラムが次々と表示される。これにより、分析者は、所望のマススペクトルを適切に短時間で適切に特定でき、その結果、マススペクトルを用いて行われる定性分析を非常に正確に行うことができる。
【００５４】
次に、本実施形態では、マウスやキーボード等を使った適宜の操作により３次元立体画像Ｇａを画面上で回転させるための指示を行うことができる。この指示が行われると、図４のステップＳ１７で「ＹＥＳ」と判定され、ステップＳ１３に戻って、指定された視点を基準とする３次元画像データが新たに生成され、その結果、図７の３次元立体画像Ｇａを回転させる表示を行うことができる。これにより、分析者は、希望する角度から３次元立体画像Ｇａを観察でき、正確な分析を行うことができる。
【００５５】
図７では、ある１つの試料に関して得られた（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ）の測定データに基づいて３次元立体画像Ｇａ、３次元平面画像Ｇｂ，２次元画像Ｇｃ，Ｇｄを表示した。図１のＣＰＵ２が異なる試料に関して得られた（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ）の測定データを測定データファイル２６から読み出せば、その異なった試料に関する３次元立体画像Ｇａ、３次元平面画像Ｇｂ、及び２次元画像Ｇｃ，Ｇｄが、例えば図９に示すように求められる。図９では図７の場合とは異なった試料に関して、質量数４４が移動子３１によって選択され、温度６３９．２℃が移動子３０によって選択されている。そして、３次元立体画像Ｇａ及び３次元平面画像Ｇｂにおいて質量数軸Ｘｂの座標値４４の所に入力線Ｌ１が表示され、温度軸Ｘａの座標値６３９．２℃の所に入力線Ｌ２が表示されている。さらに、２次元画像Ｇｃ，Ｇｄの領域を見れば、質量数４４のマスクロマトグラムＧｃが表示され、温度６３９．２℃のマススペクトルＧｄが表示されている。
【００５６】
本実施形態において、分析者は図７のマススペクトルＧｄを用いて試料の定性分析を行うことができる。この定性分析は、測定の結果得られた組成が未知である試料のマススペクトルＧｄを組成が分かっている物質について予め求められていた標準のマススペクトルと比較して、その未知試料の組成を判別するという分析である。定性分析を行いたい分析者は、図１の入力装置１２を適宜に操作して定性分析の開始を指示する。すると、図４のステップＳ１９でＹＥＳと判定されて、ステップＳ２０の定性分析の処理ルーチンに入る。
【００５７】
すると、図１のＣＰＵ２はメモリ５内のライブラリデータファイル３９の中から適宜のライブラリデータを読み出して、そのライブラリデータを図１０において画面３２の下段領域に符号Ｑ１のように表示する。また、図７のマススペクトルＧｄ（実測データ）の要部を符号Ｑ３のように上段領域に表示する。また、実測データＱ３とライブラリデータＱ１とを比較し易いように一緒に表示した画像Ｑ２を中段領域に表示する。分析者はこの比較画像を観察することにより、試料の組成を判別できる。また、ＣＰＵは必要に応じて実測データＱ３とライブラリデータＱ１との一致度を所定の手順によって演算によって決めることができる。分析者はこの一致度を考慮して定性分析を行うこともできる。
【００５８】
次に、本実施形態において、分析者は、図１の入力装置１２を操作することにより、スチル処理を実行することができる。本実施形態では、図７において、温度軸用移動子３０及び質量数軸用移動子３１を操作することによって、マスクロマトグラムＧｃ及びマススペクトルＧｄの内容を種々に更新できる。この際、データ内容を変更するたびに前回表示したデータ内容が完全に除去されてしまうと、それを再表示させたいときに前回と同じ操作を再度行わなければならなくなるので面倒である。このことに鑑み、本実施形態では、一度表示させたマスクロマトグラムＧｃ及びマススペクトルＧｄのデータ内容を任意のタイミングで簡単に再表示できるようにしている。このような処理がスチル処理である。
【００５９】
分析者によってこのスチル処理が指示されると、図４のステップＳ２１でＹＥＳと判定され、制御の流れはステップＳ２２のスチル処理ルーチンへ入り、図１のＣＰＵ２はスチル処理プログラム３５を起動する。すると、図１の画像表示装置１３へ所定の画像信号が伝送されて、図１１に示すように画面３２の左側領域にスチルウインドウ４２が表示される。今までにスチル処理が行われていない場合や、装置が初期化された後の場合は、スチルウインドウ４２は空欄であってその中に情報は入っていない。他方、過去にスチル処理が行われている場合には、スチルウインドウ４２の中に、過去に行われたスチル処理に対応した識別マークＭが表示される。
【００６０】
分析者が現在の時点で画面３２上に表示されているマスクロマトグラムＧｃを再表示を企図してスチルウインドウ４２内に一旦保存しようと思ったとする。この場合、分析者は、マスクロマトグラムＧｃの領域をマウス操作のダブルクリックで指示するか、矢印Ａで示すようにマスクロマトグラムＧｃとスチルウインドウ４２との間でマウス入力具のドラッグアンドドロップ操作を行う。すると、図１のＣＰＵ２は、マスクロマトグラムＧｃとして表示されている（ｍ／ｚ，Ｔ，Ｉ）のデータ（ｍ／ｚは１種類の値）をスチルデータファイル３６内に転送して、そこに記憶する。その際、ＣＰＵ２は図１１の画面３２に表示されているマスクロマトグラムＧｃの画像をイメージデータファイル化、例えば、ビットマップ（ＢＭＰ）化や、ＪＰＥＧ化して、図１に符号Ｄで示すようにデータ内容に対応させてそのイメージデータを記憶する。そして、図１１のスチルウインドウ４２内にはイメージデータ化された画像が識別マークＭとして表示される。
【００６１】
このイメージ化された識別マークＭはマスクロマトグラムＧｃの画像をそのままイメージ化したものであり、従って、分析者は識別マークＭを見ると直ぐに、記憶されている内容がどのようなものであるかを迅速且つ確実に判別できる。
【００６２】
分析者が、現時点で画面３２に表示されているマススペクトルＧｄを一時的に保存したい場合には、例えば、マススペクトルＧｄを矢印Ｂのようにスチルウインドウ４２へ向けてドラッグアンドドロップ操作することにより、マススペクトルＧｄのデータ内容を図１のスチルデータファイル３６へ記憶でき、同時に、マススペクトルＧｄの画像をイメージデータの形で識別マークＭとして記憶できる。
【００６３】
その後、分析者がスチルウインドウ４２内に格納したデータを再表示して解析等を行いたい場合には、スチルウインドウ４２内に表示された識別マークＭのうち再表示を希望する識別マークＭを指示、例えばダブルクリックする。例えば、図１２においてスチルウインドウ４２に表示されているマスクロマトグラムＭ１のデータを再表示したい場合には、図１２において識別マークＭ１をダブルクリックする。すると、図１においてスチルデータファイル３６内に記憶された対応する（ｍ／ｚ，Ｔ，Ｉ）のデータが読み出され、さらに２次元画像データに変換され、画像表示装置１３に伝送され、その画面上に図１２に符号Ｇｃ’で示すように再表示される。分析者はこの表示に基づいて所望の解析、例えば面積を算出して定量解析を行うことができる。
【００６４】
次に、分析者は、図１の入力装置１２を操作することにより、多重描画処理を実行することができる。この処理がされると、図４のステップＳ２３においてＹＥＳと判定され、ステップＳ２４の多重描画処理ルーチンに入り、図１の多重描画プログラム３８が起動する。すると、今まで説明してきた質量分析系の画面に代えて他の測定系のデータ、たとえば図１３に示すようなＴＧ−ＤＴＡ測定の測定データがグラフとして表示される。
【００６５】
分析者がこのＴＧ−ＤＴＡ測定結果にマスクロマトグラムＧｃやマススペクトルＧｄを重ねて表示したいと希望する場合には、マスクロマトグラムＧｃやマススペクトルＧｄに対して適宜の指示、例えばダブルクリック操作を行う。すると、図１４に示すように、ＴＧ−ＤＴＡ線図に重ねてマスクロマトグラムＧｃやマススペクトルＧｄが表示される。分析者はこの合成されたグラフを観察することにより、より詳しい解析を行うことができる。
【００６６】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、以上に説明した実施形態では、図１において測定データファイル２６内に記憶して２次元画像表示及び３次元画像表示するデータとして（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ）の３つのデータを考えたが、本発明はこれ以外の任意の３種類以上のデータを処理する場合にも適用できる。例えば、温度変化する試料にＸ線を照射して回折線を検出するＸ線回折測定によって得られる測定データである（Ｔ（温度）、２θ（回折角度）、Ｉ（回折線強度））のデータを図１の測定データファイル２６内に記憶し、さらにそのデータを２次元画像及び３次元画像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る分析装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の分析装置で用いられる測定系の一例を示す図である。
【図３】図１の装置によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図３の要部のステップを示すフローチャートである。
【図５】図１の分析装置を構成するメモリの一部領域に記憶されるデータを示す図である。
【図６】図５のデータに続くデータを示す図である。
【図７】図１の分析装置で用いられる表示装置の画面に表示される画像の表示例を示す図である。
【図８】図７の要部を拡大して示す図である。
【図９】図１の分析装置で用いられる表示装置の画面に表示される画像の他の表示例を示す図である。
【図１０】定性分析の際に画面に表示される画像を示す図である。
【図１１】測定データの管理処理であるスチル処理を行った際に画面に表示される画像を示す図である。
【図１２】スチル処理の画面表示の他の例を示す図である。
【図１３】図１の分析装置で用いられる表示装置の画面に表示される画像のさらに他の表示例を示す図である。
【図１４】多重描画処理を行った際の画像表示例を示す図である。
【図１５】従来の分析装置における画像表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１．分析装置、 ５．メモリ、 ６．バス、 ９．質量分析装置、
１０．ＴＧ測定装置、 １１．ＤＴＡ測定装置、 １７ａ，１７ｂ．天秤ビーム、
１８．ケーシング、 １９．ヒータ、 ２０．ガス管、
２６．測定データファイル、 ３０．温度軸用移動子、 ３１．質量数軸用移動子、
３２．画面、 ３３．入力値記憶ファイル、 ３６．スチルデータファイル、
３７．解析データファイル、 ３９．ライブラリデータファイル、
４２．スチルウインドウ、 Ｄ．スチルデータ、 Ｇａ．３次元立体画像、
Ｇｂ．３次元平面画像、 Ｇｃ２次元画像（マスクロマトグラム），
Ｇｄ．２次元画像（マススペクトル）、 Ｇｅ．入力用画像、 Ｍ．識別マーク、
Ｑ１．ライブラリデータ、 Ｑ２．比較表示、 Ｑ３．実測データ、 Ｓ０．標準物質、
Ｓ１．試料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱分析装置、Ｘ線分析装置等といった分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱分析装置は、試料の温度を変化させながらその試料の物性の変化、重量の変化等を測定し、その測定結果に基づいて試料を分析する装置である。また、Ｘ線分析装置は、試料にＸ線を照射したときにその試料から発生する回折線、散乱線等の強度を測定して試料の構造を分析する装置である。
【０００３】
これらの分析装置において、従来、測定の結果を画面上に表示し、その画面表示に基づいて分析を行う装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この文献では、画面上に２次元画像を表示したり（図３）、等高線表示を用いて画面上に３次元画像を平面的に表示したりしている（図４、図７）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１８０６３（第６〜７頁、図３、図４、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているように、従来、３つのパラメータのそれぞれの変化を画面上に３次元的に表示することは知られている。また、近年、例えば図１５に示すように、３次元画像を平面的ではなくて立体的に表示することも行われるようになって来ている。しかしながら、平面的な３次元表示であっても、あるいは立体的な３次元表示であっても、従来の３次元表示は単に測定の結果を観察するだけのために用いられるものであり、その３次元表示に対して何等かの入力処理を行うことはできなかった。このように、従来の分析装置では、３次元表示が十分に活用されていなかった。
【０００６】
本発明は、従来装置における上記の問題点に鑑みて成されたものであって、画面上に３次元表示された分析装置の測定結果を、より一層有効に活用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る分析装置は、３つのパラメータに関して測定データを取得する測定手段と、画像データに基づいて画面上に画像を表示する画像表示手段と、前記３つのパラメータをそれぞれ直線状の座標軸とする３次元座標上に前記測定データを立体画像として表示する３次元立体画像表示手段と、前記３つのパラメータのうちの２つを直交座標軸とする２次元座標上に当該２つのパラメータに関する前記測定データを表示する２次元画像表示手段と、前記３つの座標軸のうちの少なくとも１つの座標軸及びその座標軸上の座標値を指示するデータを入力するための入力用画像を前記画面上に表示すると共に該入力用画像に入力された座標軸及び座標値を読み取る入力用画像処理手段とを有し、前記３次元立体画像表示手段は、前記入力用画像を用いて入力された座標値を前記３次元立体画像上で線によって表示することを特徴とする。
【０００８】
上記構成において、３つのパラメータは種々のパラメータから選定される。例えば、温度変化する試料から発生するガスの質量分析を行う場合を考えれば、３つのパラメータとして、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度が考えられる。また、温度変化する試料にＸ線を照射したときにその試料から発生する回折線、散乱線等を検出して試料を分析する場合を考えれば、３つのパラメータとして、試料温度、回折角度（２θ）、及び回折線強度が考えられる。
【０００９】
本発明に係る分析装置によれば、等高線表示を用いて表示される３次元平面画像ではなくて、３次元立体画像によって測定結果を画面上に表示するので、視覚的に理解し易い表示を分析者に提供でき、それ故、分析者は迅速で正確な分析を行うことができる。
【００１０】
また、分析者は、画面上に表示された入力用画像を通して任意の１つの座標軸及びその軸上の任意の座標値を入力できる。そして、入力された座標値は３次元立体画像上で入力線として表示される。例えば、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度の３つのパラメータが座標軸として選定されるものとし、さらにそれらのうちの質量数軸及びその軸上の座標値「α」が入力されたとすれば、３次元立体画像上の質量数「α」の所に入力線が表示される。このため、分析者は、試料温度が種々に変化する時に質量数「α」のガスがどの程度のイオン強度で発生したかを、その入力線を基準として、即座に且つ正確に判定できる。
【００１１】
また、例えば、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度の３つのパラメータのうちの温度軸及びその軸上の座標値「β」が入力されたとすれば、３次元立体画像上の温度「β」の所に入力線が表示される。このため、分析者は、温度が「β」の時に各種の質量数のガスがいくつのイオン強度で発生したかを、その入力線を基準として、即座に且つ正確に判定できる。
【００１２】
このように、本発明によれば、画面上に表示された３次元立体画像に対して任意の座標軸及びその軸上の任意の座標値を入力できると共に、その入力した座標値を３次元立体画像上で入力線によって表示できることにしたので、３次元立体画像を非常に有効に活用できるようになった。
【００１３】
次に、本発明に係る分析装置において、前記２次元画像表示手段は、前記入力用画像を用いて入力された座標軸以外の２つの座標軸を直交座標軸とする２次元座標を表示し、さらに、前記２つの座標軸に関する前記測定データであって入力された座標値に対応する測定データを前記２次元座標上に表示することが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、入力用画像処理手段によって１つの座標軸及びその軸上の座標値が入力されたとき、３次元立体画像上にはその座標値に対応する入力線が表示され、同時に、２次元画像としてその座標値に対応した２次元画像が表示される。例えば、温度軸、質量数軸、及びイオン強度軸のうちの質量数軸が１つの座標軸として入力され、さらに質量数「４１」が座標値として入力されたとすると、３次元立体画像上には質量数「４１」の所に温度軸と平行な入力線が表示され、同時に、質量数軸以外の軸である温度軸とイオン強度軸とを直交座標軸とする２次元座標（すなわち、マスクロマトグラム）上に質量数「４１」のガスの温度変化と各温度時のイオン強度との関係が２次元画像として表示される。
【００１５】
分析者は、入力線が表示された３次元立体画像及びマスクロマトグラムの両者を見比べて観察することができる。また、仮に３次元立体画像上で質量数を「４１」から変化させると、すなわち入力線を「４１」から平行移動させると、２次元画像の内容であるグラフがその質量数の変化（すなわち、３次元立体画像上の入力線の変化）に従って変化する。分析者は、３次元立体画像上の入力線の平行移動と、２次元画像のグラフの変化とを同時に見ながら分析を行うことができ、それ故、非常に正確な分析を短時間で行うことができる。例えば、マスクロマトグラムの面積を求めることによって行われるガスの定量分析を短時間で正確に行うことができる。
【００１６】
さらに、分析者は、例えば、温度軸、質量数軸、及びイオン強度軸のうちの質量数軸を座標軸として入力することに代えて又はそれに加えて温度軸を１つの座標軸として入力することができ、同時に、例えば温度「３７０℃」を座標値として入力することができる。この場合には、３次元立体画像上で質量数「４１」の所に温度軸と平行な入力線が表示されることに代えて又はそれに加えて、温度「３７０℃」の所に質量数軸と平行な第２の入力線が表示される。そして、それと同時に、温度軸とイオン強度軸とを直交座標軸とする２次元座標（すなわち、マスクロマトグラム）上に質量数「４１」のガスの温度変化と各温度時のイオン強度との関係が２次元画像として表示されるのに代えて又はそれに加えて、質量数軸とイオン強度軸とを直交座標軸とする２次元座標（すなわち、マススペクトル）上に温度「３７０℃」のガスの質量数の変化とイオン強度の変化との関係が２次元画像として表示される。
【００１７】
分析者は、マススペクトルを評価することにより定性分析（すなわち、発生したガスが何であるかの分析）を行うことができる。この場合も、分析者は、３次元立体画像上の入力線の平行移動と、２次元画像のグラフの変化とを同時に見ながら分析を行うことができ、それ故、非常に正確な分析を短時間で行うことができる。
【００１８】
次に、本発明に係る分析装置は、前記３つのパラメータのうちの２つを直交座標軸とし他の１つのパラメータを等高線表示する３次元座標上に前記測定データを平面的な３次元画像として表示する３次元平面画像表示手段をさらに有することができ、さらに、その３次元平面画像表示手段は、前記入力用画像を用いて入力された座標値を前記平面的な３次元画像上で入力線として表示することが望ましい。このように３次元立体画像に加えて３次元平面画像をも表示することにすれば、発生ガス種の生成分布を把握することができる。
【００１９】
次に、本発明に係る分析装置において、前記入力用画像処理手段は、前記入力用画像内で移動する移動子を画像として表示し、該移動子の位置によって前記座標値を読み取ることが望ましい。一般に、分析装置に種々のデータを入力する手段としては種々の構成が考えられる。例えば、キーボードによって入力を行うことが考えられる。また、画面表示とマウス型入力具とによって構成される入力装置も考えられる。また、画面表示とタッチパネルとによって構成される入力装置も考えられる。しかしながら、本発明の態様のように、画像内で移動する移動子を用いて入力を行うことにすれば、簡単且つ迅速に入力処理を行うことができる。
【００２０】
次に、本発明に係る分析装置において、前記測定手段は、温度変化する試料から発生するガスの質量数及びそのガスのイオン強度を測定する質量分析手段であり、前記３つのパラメータは、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度であることが望ましい。この３つのパラメータに関して本発明に従って３次元立体画像及び２次元画像を表示すれば、発生ガス分析に関して正確な分析を行うことができる。
【００２１】
次に、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度を３つのパラメータとする本発明に係る分析装置において、前記３次元立体画像表示手段は、試料温度軸と発生ガス質量数軸とによって平面座標を構成し、発生ガスイオン強度軸を立体軸とすることが望ましい。また、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度を３つのパラメータとする本発明に係る分析装置において、前記２次元画像表示手段は、試料温度軸を横軸とし発生ガスイオン強度軸を縦軸とする２次元座標であるマスクロマトグラム、及び発生ガス質量数軸を横軸とし発生ガスイオン強度軸を縦軸とする２次元座標であるマススペクトルのいずれか一方又は両方を表示することが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る分析装置を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、図面では、必要に応じて、実際の構造と異なった比率で各構成要素を示す場合がある。
【００２３】
図１は本発明に係る分析装置の一実施形態を示している。この実施形態は、質量分析、ＴＧ（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ：熱重量）測定、ＤＴＡ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ：示差熱分析）測定の３種類の測定を行うと共に、それらの測定によって得られた測定データを解析する分析装置に本発明を適用するものである。
【００２４】
図１において、分析装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４と、メモリ５と、それらをつなぐバスライン６とを含むコンピュータ制御系を有する。また、分析装置１は、バスライン６に接続された外部機器としての次の各機器、すなわち、質量分析装置９、ＴＧ測定装置１０、ＤＴＡ測定装置１１、入力装置１２、画像表示装置１３、そしてプリンタ１４とを有する。画像表示装置１３は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙ Ｔｕｂｅ：陰極線管）ディスプレイ、フラットパネルディスプレイ等を用いて構成できる。また、プリンタ１４は、例えば、静電転写方式のプリンタ、インクジェット方式のプリンタ、その他任意の方式のプリンタによって構成できる。また、入力装置１２は、例えば、キーボード、マウス型入力具、タッチパネル型入力装置等を用いて構成できる。
【００２５】
ＣＰＵ２は、プログラムに従って演算を行うと共にＲＡＭ３、ＲＯＭ４、メモリ５の動作を制御する演算・制御装置として機能する。また、ＣＰＵ２は、メモリ５内に格納された各種のプログラムソフトウエア、ＲＡＭ３、及びＲＯＭ４と協働して所定の機能を実現する機能実現手段として機能する。
【００２６】
質量分析装置９、ＴＧ測定装置１０、及びＤＴＡ測定装置１１は、本実施形態の場合、図２に示すように、１つの測定系として構成されている。この測定系は、温度が変動しても物性変化を生じない物質である標準物質Ｓ０を支持した天秤ビーム１７ａと、測定対象である試料Ｓ１を支持した天秤ビーム１７ｂと、標準物質Ｓ０及び試料Ｓ１を包囲するケーシング１８と、ケーシング１８の内部を加熱するヒータ１９とを有する。ヒータ１９は通電によって発熱してケーシング１８の内部を加熱する加熱装置であり、グラフＧｔに示すように、ケーシング１８内の温度が時間の経過と共に直線的に上昇するように制御される。
【００２７】
ＴＧ測定装置１０は、天秤ビーム１７ａ及び天秤ビーム１７ｂの動きを検知することにより、標準物質Ｓ０と試料Ｓ１との重量差（ΔＧ）を測定し、その重量差ΔＧを示す信号及びその重量差が生じたときの温度（Ｔ）を示す信号を出力する。ＤＴＡ測定装置１１は、標準物質Ｓ０の温度及び試料Ｓ１の温度を検出して、それらの温度差（ΔＴ）を示す信号及びその温度差が生じたときの温度（Ｔ）を示す信号を出力する。質量分析装置９は、ガス管２０によってケーシング１８の内部につながっている。温度変化する試料Ｓ１から何等かのガスが発生したときには、そのガスはガス管２０を通って質量分析装置９へ導入される。質量分析装置９は導入されたガスの質量数（ｍ／ｚ）及びイオン強度（Ｉ）を測定し、それらを示す信号を出力する。
【００２８】
図１のメモリ５の内部には、質量分析装置９を用いて行われる質量分析測定を制御する質量分析プログラム２３と、ＴＧ測定装置１０を用いて行われるＴＧ測定を制御するＴＧ測定プログラム２４と、ＤＴＡ測定装置１１を用いて行われるＤＴＡ測定を制御するＤＴＡ測定プログラム２５とが、それぞれ、所定領域に記憶されている。また、質量分析測定の結果として得られる（ｍ／ｚ，Ｉ）の測定データや、ＴＧ測定の結果として得られる（Ｔ，ΔＧ））の測定データや、ＤＴＡ測定の結果として得られる（Ｔ，ΔＴ）の測定データを記憶するファイル２６がメモリ５の所定領域に設けられている。
【００２９】
測定データファイル２６の中には、例えば、図５及び図６に示すような質量分析測定結果のデータが記憶される。図５と図６は紙面の大きさの都合で１つのデータファイルを便宜上分けて記載してあるが、実際には、図５に示すデータの後に図６に示すデータが記憶されるものである。本実施形態において試料の温度は直線的に昇温するように制御されており、従って図５の温度（Ｔ）と時間（ｔ）は１対１の関係にある。そのため、データ処理に際しては、温度（Ｔ）を用いても良いし、時間（ｔ）を用いても良い。
【００３０】
図１において、メモリ５の内部には、解析プログラム２７、２Ｄ／３Ｄ画像生成プログラム２８、入力用画像処理プログラム２９の各プログラムが記憶されている。解析プログラム２７は、測定データファイル２６に記憶された測定データに基づいて分析者が種々の解析を行う際に起動されるプログラムソフトである。解析によって得られたデータはメモリ５内の解析データファイル３７内に記憶できる。また、２Ｄ／３Ｄ画像生成プログラム２８は、測定データファイル２６に記憶された測定データを画像表示装置１３の画面上で２次元画像及び３次元画像のいずれか又は両方の形で表示させるためのプログラムソフトである。
【００３１】
ここで、２次元画像とは、図７に矢印Ｇｃ及び矢印Ｇｄで示すグラフのように横軸Ｘａ及び縦軸Ｘｂの２軸によって規定される平面座標内にデータを線によって表示した画像である。また、３次元画像には、符号Ｇａで示す３次元立体画像と、符号Ｇｂで示す３次元平面画像の２種類がある。３次元立体画像Ｇａは、横軸Ｘａ、縦軸Ｘｂ、立体軸Ｘｃの３つの直線状の座標軸によって表現される３次元座標上にデータを立体的な画像として表示した画像である。また、３次元平面画像Ｇｂは、横軸Ｘａ及び縦軸Ｘｂによって規定される平面座標内でデータを等高線表示することにより、紙面垂直方向のデータ量を表現することにした画像である。
【００３２】
本実施形態において２Ｄ／３Ｄ画像生成プログラム２８は、表示ウインドウの中の左側の半分よりも少し広い領域に３次元立体画像Ｇａを表示し、右側の上段領域に３次元平面画像Ｇｂを表示し、右側の中段領域及び下段領域に２次元画像Ｇｃ及びＧｄを表示するという画像データを生成することにしたが、これら各画像の画面３２内での配列は要求に応じて種々に変更できる。
【００３３】
図１の２Ｄ／３Ｄ画像生成プログラム２８は、測定データファイル２６内のデータを２次元画像として表示するためのビデオ表示メモリ（Ｖ−ＲＡＭ）データを生成する２次元画像生成部と、測定データファイル２６内のデータを３次元平面画像として表示するためのビデオ表示メモリ（Ｖ−ＲＡＭ）データを生成する３次元平面画像生成部と、測定データファイル２０内のデータを３次元立体画像として表示するためのビデオ表示メモリ（Ｖ−ＲＡＭ）データを生成する３次元立体画像生成部という、各画像生成部を有している。
【００３４】
また、入力用画像処理プログラム２９は、図７のメイン画面内で符号Ｇｅで示す入力用画像を表示するためのプログラムソフトである。この入力用画像Ｇｅは温度軸用移動子３０及び質量数軸用移動子３１の各画像を含んでいる。マウス型入力具によって移動されるポインタ（図示せず）をこれらの移動子に一致させて、さらにマウス型入力具の操作によってポインタ及び移動子を左右に平行移動させることができる。そして、入力用画像処理プログラム２９はそれらの移動子の位置に基づいて各座標軸上の座標値が入力されたものと認識する。具体的には、温度軸用移動子３０の位置により、３次元立体画像Ｇａ及び３次元平面画像Ｇｂにおける温度座標軸Ｘａ上の座標値が入力されたものと認識する。また、質量数軸用移動子３１の位置により、３次元立体画像Ｇａ及び３次元平面画像Ｇｂにおける質量数座標軸Ｘｂ上の座標値が入力されたものと認識する。
【００３５】
なお、図示した入力用画像Ｇｅは入力データを処理するための画像の一例であり、この入力用画像Ｇｅの画像内容は必要に応じて種々に改変できる。要は、移動子３０，３１の位置を変化させることができ、さらに、それらの移動子の位置を読み取ることができれば良い。図１の解析プログラム２７は、図７の入力用画像Ｇｅにおいて移動子３０によって温度（Ｔ）が入力され、移動子３１によって質量数（ｍ／ｚ）が入力されると、それらの入力値を図１の入力値記憶ファイル３３内に記憶させる。
【００３６】
図１において、メモリ５の内部に定性分析プログラム３４が記憶されている。この定性分析プログラム３４は、質量分析装置９によって得られた測定データ（ｍ／ｚ，Ｉ）と温度データ（Ｔ）とに基づいて求められるマススペクトル（すなわち、特定温度時における発生ガスの質量数ごとのイオン強度を示すグラフ）に基づいて、定性分析（すなわち、発生ガス中に含まれるガスの種類を判定する分析）を行う際に起動されるプログラムソフトである。定性分析プログラム３４は、分析の対象であるマススペクトルを基準となるマススペクトルと比較することによって分析を行うものであるが、基準となる複数のマススペクトルデータはメモリ５内のライブラリデータファイル３９に予め記憶されている。
【００３７】
また、メモリ５の内部にスチル処理プログラム３５が記憶されている。本実施形態では、図７において、温度軸用移動子３０及び質量数軸用移動子３１を操作することによって、２次元画像Ｇｃ及び２次元画像Ｇｄに表示される測定データを温度や質量数をパラメータとして種々に変更できる。その際、データ内容を変更するたびに前回表示したデータ内容が完全に除去されてしまうと、それを再表示させたいときに前回と同じ操作を再度行わなければならなくなるので面倒である。このことに鑑み、本実施形態では、一度表示させた２次元画像Ｇｃ及びＧｄのデータ内容をメモリ５内のスチルデータファイル３６内に記憶し、そのデータを所望のタイミングで図７の画面３２上へ読み出せるようにしている。スチル処理プログラム３５はこのようなデータ処理を行うためのプログラムソフトであるが、詳しくは後述する。
【００３８】
また、図１のメモリ５の内部に多重描画プログラム３８が記憶されている。本実施形態では、質量分析装置９を用いた質量分析結果（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ）と、ＴＧ測定装置１０を用いたＴＧ測定結果（Ｔ，ΔＧ）と、ＤＴＡ測定装置１１を用いたＤＴＡ測定結果（Ｔ，ΔＴ）の各測定データがそれぞれ独自に求められる。多重描画プログラム３８はそれら独自に求められた測定データを１つの座標上にまとめて描画、すなわち表示するためのプログラムソフトである。
【００３９】
以下、上記構成より成る分析装置の動作を図３及び図４に示すフローチャートを参照して説明する。図３のステップＳ１からＳ５において、必要に応じて、ＴＧ測定、ＤＴＡ測定、及び質量分析測定を行う。測定が終了すると、質量分析測定によって得られた（Ｔ（温度）、ｍ／ｚ（質量数）、Ｉ（イオン強度））の測定データ、ＴＧ測定によって得られた（Ｔ、ΔＧ）の測定データ、及びＤＴＡ測定によって得られた（Ｔ、ΔＴ）の測定データの各データが、例えば、図５及び図６に示すようなデータテーブルの形で図１の測定データファイル２６の中に記憶される（図３のステップＳ６）。なお、図５及び図６では主に質量分析関係の測定データだけが示されているが、ＴＧ測定及びＤＴＡ測定関係の測定データも同じ形式で記憶される。
【００４０】
ところで、本実施形態では図１の分析装置１が質量分析装置９、ＴＧ測定装置１０、及びＤＴＡ測定装置１１を有していて、それらの各測定装置による実測の結果として得られた測定データを順次に測定データファイル２６内へ記憶するようにした。しかしながら、これに代えて、別の場所で予め行われた測定によって得られた測定データをバスライン６を介してデータファイル２６へ転送して記憶し、その記憶された測定データを解析に供することもできる。
【００４１】
次に、解析処理を行う旨の指示が図１の入力装置１２を通して分析者によって成されると、制御の流れは図３のステップＳ８で解析処理のルーチンに入る。解析処理のルーチンに入ると、図４のステップＳ１１において、図１の測定データファイル２６内に記憶されたデータのうちから１つの試料に関して得られた（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ，ΔＴ，ΔＧ）のデータが読み出される。また、ステップＳ１２において、図１の入力済（ｍ／ｚ，Ｔ）ファイル３３内に記憶されているデータを読み出す。このデータは、前回の分析において入力されて保持されていたデータである。今の場合は、ｍ／ｚ＝４１、Ｔ＝３７６．０℃が読み出されるものとする。
【００４２】
次に、図１の２Ｄ／３Ｄ画像生成プログラム２８を起動して、図４のステップＳ１３からステップＳ１５で３次元立体画像データ、３次元平面画像データ、２次元画像データ、及び入力用画像データの各画像データを生成し、それらの画像データを図１の画像表示装置１３へ伝送して、その画面上に各画像を表示する。具体的には、図７において、画面３２の左側領域に３次元立体画像Ｇａを表示し、その上部領域に入力用画像Ｇｅを表示し、画面３２の左側上段に３次元平面画像Ｇｂを表示し、左側中段に２次元画像であるマスクロマトグラムＧｃを表示し、左側下段に２次元画像であるマススペクトルＧｄを表示する。
【００４３】
なお、本実施形態では、２Ｄ／３Ｄ画像生成プログラム２８の働きによって図１３に示すような２次元画像であるＴＧ−ＤＴＡ曲線を表示することもできる。このＴＧ−ＤＴＡ曲線を含んだウインドウ表示は分析者の指示に応じて図７に示すメイングラフのウインドウ表示の上に重ねて表示することができる。
【００４４】
図７の３次元立体画像Ｇａは、１つの試料に関する（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ）の特性を３次元の立体画像の形で表現している。この３次元立体画像Ｇａは横軸Ｘａ、縦軸Ｘｂ、及び立体軸Ｘｃによって規定される３次元座標上に形成されている。ここで、横軸Ｘａは温度（Ｔ）軸（すなわち、時間軸）となっており、横軸Ｘａと協働して平面座標を構成する縦軸Ｘｂは質量数（ｍ／ｚ）軸となっており、立体軸Ｘｃはイオン強度（Ｉ）軸となっている。３次元立体画像Ｇａは、図１の測定データファイル２６内から読み出された複数の（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ）のデータを上記の３次元座標上にプロットすることにより形成されている。
【００４５】
今考えている試料は、図８に示すように、５つのピークＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５を持っている。イオン強度の強さから見るとＰ４＞Ｐ３＞Ｐ５＞Ｐ１＞Ｐ２となっている。イオン強度の強さを視覚的に容易に認識できるようにするために、本実施形態では、イオン強度が０（ゼロ）から上がるのに従って濃度が高くなるようにピーク波形をグラデーション表示する。あるいは、イオン強度＝０（ゼロ）から第１段目の領域を「青色」で表示し、第２段目の領域を「緑色」で表示し、第３段目を「黄色」で表示し、第４段目を「赤色」で表示するというような、色分け表示を行って、イオン強度の大きさの識別を容易にすることもできる。
【００４６】
図４のステップＳ１４で生成される２次元画像データは図７における２次元画像Ｇｃ及びＧｄを表示するためのものであるが、この２次元画像データは図４のステップＳ１２で読み込まれた（ｍ／ｚ，Ｔ）のデータに基づいて生成される。すなわち、ステップＳ１２では、前回の入力値としてｍ／ｚ＝４１及びＴ＝３７６．０℃が読み込まれているので、ステップＳ１４では、ｍ／ｚ＝４１に関する（Ｔ，Ｉ）のデータが読み込まれて図７のマスクロマトグラムＧｃに対応する２次元画像データが生成される。また、Ｔ＝３７６．０℃に関する（ｍ／ｚ，Ｉ）のデータが読み込まれて図７のマススペクトルＧｄに対応する２次元画像データが生成される。
【００４７】
また、ステップＳ１３の３次元画像データ生成ステップでは、図８に示すように、（ｍ／ｚ，Ｉ）の入力値に対応して、すなわちｍ／ｚ＝４１及びＴ＝３７６．０℃に対応して直線である入力線Ｌ１及びＬ２を表示する画像データを生成する。入力線Ｌ１はｍ／ｚ＝４１の座標値を通って温度軸Ｘａに平行な直線である。一方、入力線Ｌ２はＴ＝３７６．０℃の座標値を通って質量数軸Ｘｂに平行な直線である。
【００４８】
入力線Ｌ１はとりもなおさず、図７のマスクロマトグラムＧｃ（質量数４１のガスのマスクロマトグラム）の波形を示している。また、入力線Ｌ２はとりもなおさず、図７のマススペクトル（温度３７６．０℃のときの発生ガスのスペクトル）の波形を示している。マスクロマトグラムやマススペクトルを観察する分析者は、直接的には、マスクロマトグラムＧｃやマススペクトルＧｄを見ながら分析を行うのであるが、信頼性の高い分析を行おうとするときには、該当する質量数のマスクロマトグラムＧｃだけではなく異なる質量数のマスクロマトグラムＧｃを考慮しながら分析を行ったり、該当する温度のマススペクトルＧｄだけではなく異なる温度のマススペクトルＧｄを考慮しながら分析を行ったりすることがある。
【００４９】
このような場合、単に２次元画像Ｇｃ，Ｇｄだけを画面上に表示していた従来の画像表示方法においては、面倒な操作を行った後に種々の条件のマスクロマトグラムやマススペクトルを交互に表示して分析を行わなければならなかったが、２次元画像Ｇｃ，Ｇｄと３次元画像Ｇａ，Ｇｂを１つの画面３２上に同時に表示するようにした本実施形態によれば、３次元画像Ｇａ，Ｇｂを観察しながら２次元画像Ｇｃ，Ｇｄを観察できるので、信頼性の高い分析を短時間で行うことができる。
【００５０】
また、本実施形態では、表示されているマスクロマトグラムＧｃの質量数（ｍ／ｚ）が３次元立体画像Ｇａ及び３次元平面画像Ｇｂ上で入力線Ｌ１として表示されており、表示されているマススペクトルＧｄの温度（Ｔ）が３次元立体画像Ｇａ及び３次元平面画像Ｇｂ上で入力線Ｌ２として表示されている。従って、分析者はマスクロマトグラムＧｃを３次元画像Ｇａ，Ｇｂ上で入力線Ｌ１によって正確に把握でき、さらに、マススペクトルＧｄを３次元画像Ｇａ，Ｇｂ上で入力線Ｌ２によって正確に把握できる。このため、より一層正確な分析を行うことができる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、図７において入力用画像Ｇｅ内の温度軸用移動子３０の位置によって温度軸Ｘａ上の入力線Ｌ２の座標値を決めている。分析者が移動子３０の位置をマウス操作によって移動させれば、図４のステップＳ１８で「ＹＥＳ」と判定され、ステップＳ１３からＳ１６で新たに画像データが生成され、その結果、入力線Ｌ２を温度軸Ｘａに沿って平行移動させる表示を行うことができる。また、入力線Ｌ１の質量数軸Ｘｂ上の座標値は質量数軸用移動子３１の位置によって決められており、この質量数軸用移動子３１の位置をマウス操作によって移動させれば、同様の画像処理により、入力線Ｌ１を質量数軸Ｘｂに沿って平行移動させる表示を行うことがことができる。
【００５２】
入力線Ｌ１を３次元立体画像Ｇａ上で質量数軸Ｘｂに沿って平行移動させれば、マスクロマトグラムＧｃには該当する質量数のマスクロマトグラムが次々と表示される。これにより、分析者は、所望のマスクロマトグラムを短時間で適切に特定でき、その結果、マスクロマトグラムの面積に基づいて行われる定量分析を非常に正確に行うことができる。
【００５３】
また、入力線Ｌ２を３次元立体画像Ｇａ上で温度軸Ｘａに沿って平行移動させれば、マススペクトルＧｄには該当する温度のマスクロマトグラムが次々と表示される。これにより、分析者は、所望のマススペクトルを適切に短時間で適切に特定でき、その結果、マススペクトルを用いて行われる定性分析を非常に正確に行うことができる。
【００５４】
次に、本実施形態では、マウスやキーボード等を使った適宜の操作により３次元立体画像Ｇａを画面上で回転させるための指示を行うことができる。この指示が行われると、図４のステップＳ１７で「ＹＥＳ」と判定され、ステップＳ１３に戻って、指定された視点を基準とする３次元画像データが新たに生成され、その結果、図７の３次元立体画像Ｇａを回転させる表示を行うことができる。これにより、分析者は、希望する角度から３次元立体画像Ｇａを観察でき、正確な分析を行うことができる。
【００５５】
図７では、ある１つの試料に関して得られた（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ）の測定データに基づいて３次元立体画像Ｇａ、３次元平面画像Ｇｂ，２次元画像Ｇｃ，Ｇｄを表示した。図１のＣＰＵ２が異なる試料に関して得られた（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ）の測定データを測定データファイル２６から読み出せば、その異なった試料に関する３次元立体画像Ｇａ、３次元平面画像Ｇｂ、及び２次元画像Ｇｃ，Ｇｄが、例えば図９に示すように求められる。図９では図７の場合とは異なった試料に関して、質量数４４が移動子３１によって選択され、温度６３９．２℃が移動子３０によって選択されている。そして、３次元立体画像Ｇａ及び３次元平面画像Ｇｂにおいて質量数軸Ｘｂの座標値４４の所に入力線Ｌ１が表示され、温度軸Ｘａの座標値６３９．２℃の所に入力線Ｌ２が表示されている。さらに、２次元画像Ｇｃ，Ｇｄの領域を見れば、質量数４４のマスクロマトグラムＧｃが表示され、温度６３９．２℃のマススペクトルＧｄが表示されている。
【００５６】
本実施形態において、分析者は図７のマススペクトルＧｄを用いて試料の定性分析を行うことができる。この定性分析は、測定の結果得られた組成が未知である試料のマススペクトルＧｄを組成が分かっている物質について予め求められていた標準のマススペクトルと比較して、その未知試料の組成を判別するという分析である。定性分析を行いたい分析者は、図１の入力装置１２を適宜に操作して定性分析の開始を指示する。すると、図４のステップＳ１９でＹＥＳと判定されて、ステップＳ２０の定性分析の処理ルーチンに入る。
【００５７】
すると、図１のＣＰＵ２はメモリ５内のライブラリデータファイル３９の中から適宜のライブラリデータを読み出して、そのライブラリデータを図１０において画面３２の下段領域に符号Ｑ１のように表示する。また、図７のマススペクトルＧｄ（実測データ）の要部を符号Ｑ３のように上段領域に表示する。また、実測データＱ３とライブラリデータＱ１とを比較し易いように一緒に表示した画像Ｑ２を中段領域に表示する。分析者はこの比較画像を観察することにより、試料の組成を判別できる。また、ＣＰＵは必要に応じて実測データＱ３とライブラリデータＱ１との一致度を所定の手順によって演算によって決めることができる。分析者はこの一致度を考慮して定性分析を行うこともできる。
【００５８】
次に、本実施形態において、分析者は、図１の入力装置１２を操作することにより、スチル処理を実行することができる。本実施形態では、図７において、温度軸用移動子３０及び質量数軸用移動子３１を操作することによって、マスクロマトグラムＧｃ及びマススペクトルＧｄの内容を種々に更新できる。この際、データ内容を変更するたびに前回表示したデータ内容が完全に除去されてしまうと、それを再表示させたいときに前回と同じ操作を再度行わなければならなくなるので面倒である。このことに鑑み、本実施形態では、一度表示させたマスクロマトグラムＧｃ及びマススペクトルＧｄのデータ内容を任意のタイミングで簡単に再表示できるようにしている。このような処理がスチル処理である。
【００５９】
分析者によってこのスチル処理が指示されると、図４のステップＳ２１でＹＥＳと判定され、制御の流れはステップＳ２２のスチル処理ルーチンへ入り、図１のＣＰＵ２はスチル処理プログラム３５を起動する。すると、図１の画像表示装置１３へ所定の画像信号が伝送されて、図１１に示すように画面３２の左側領域にスチルウインドウ４２が表示される。今までにスチル処理が行われていない場合や、装置が初期化された後の場合は、スチルウインドウ４２は空欄であってその中に情報は入っていない。他方、過去にスチル処理が行われている場合には、スチルウインドウ４２の中に、過去に行われたスチル処理に対応した識別マークＭが表示される。
【００６０】
分析者が現在の時点で画面３２上に表示されているマスクロマトグラムＧｃを再表示を企図してスチルウインドウ４２内に一旦保存しようと思ったとする。この場合、分析者は、マスクロマトグラムＧｃの領域をマウス操作のダブルクリックで指示するか、矢印Ａで示すようにマスクロマトグラムＧｃとスチルウインドウ４２との間でマウス入力具のドラッグアンドドロップ操作を行う。すると、図１のＣＰＵ２は、マスクロマトグラムＧｃとして表示されている（ｍ／ｚ，Ｔ，Ｉ）のデータ（ｍ／ｚは１種類の値）をスチルデータファイル３６内に転送して、そこに記憶する。その際、ＣＰＵ２は図１１の画面３２に表示されているマスクロマトグラムＧｃの画像をイメージデータファイル化、例えば、ビットマップ（ＢＭＰ）化や、ＪＰＥＧ化して、図１に符号Ｄで示すようにデータ内容に対応させてそのイメージデータを記憶する。そして、図１１のスチルウインドウ４２内にはイメージデータ化された画像が識別マークＭとして表示される。
【００６１】
このイメージ化された識別マークＭはマスクロマトグラムＧｃの画像をそのままイメージ化したものであり、従って、分析者は識別マークＭを見ると直ぐに、記憶されている内容がどのようなものであるかを迅速且つ確実に判別できる。
【００６２】
分析者が、現時点で画面３２に表示されているマススペクトルＧｄを一時的に保存したい場合には、例えば、マススペクトルＧｄを矢印Ｂのようにスチルウインドウ４２へ向けてドラッグアンドドロップ操作することにより、マススペクトルＧｄのデータ内容を図１のスチルデータファイル３６へ記憶でき、同時に、マススペクトルＧｄの画像をイメージデータの形で識別マークＭとして記憶できる。
【００６３】
その後、分析者がスチルウインドウ４２内に格納したデータを再表示して解析等を行いたい場合には、スチルウインドウ４２内に表示された識別マークＭのうち再表示を希望する識別マークＭを指示、例えばダブルクリックする。例えば、図１２においてスチルウインドウ４２に表示されているマスクロマトグラムＭ１のデータを再表示したい場合には、図１２において識別マークＭ１をダブルクリックする。すると、図１においてスチルデータファイル３６内に記憶された対応する（ｍ／ｚ，Ｔ，Ｉ）のデータが読み出され、さらに２次元画像データに変換され、画像表示装置１３に伝送され、その画面上に図１２に符号Ｇｃ’で示すように再表示される。分析者はこの表示に基づいて所望の解析、例えば面積を算出して定量解析を行うことができる。
【００６４】
次に、分析者は、図１の入力装置１２を操作することにより、多重描画処理を実行することができる。この処理がされると、図４のステップＳ２３においてＹＥＳと判定され、ステップＳ２４の多重描画処理ルーチンに入り、図１の多重描画プログラム３８が起動する。すると、今まで説明してきた質量分析系の画面に代えて他の測定系のデータ、たとえば図１３に示すようなＴＧ−ＤＴＡ測定の測定データがグラフとして表示される。
【００６５】
分析者がこのＴＧ−ＤＴＡ測定結果にマスクロマトグラムＧｃやマススペクトルＧｄを重ねて表示したいと希望する場合には、マスクロマトグラムＧｃやマススペクトルＧｄに対して適宜の指示、例えばダブルクリック操作を行う。すると、図１４に示すように、ＴＧ−ＤＴＡ線図に重ねてマスクロマトグラムＧｃやマススペクトルＧｄが表示される。分析者はこの合成されたグラフを観察することにより、より詳しい解析を行うことができる。
【００６６】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、以上に説明した実施形態では、図１において測定データファイル２６内に記憶して２次元画像表示及び３次元画像表示するデータとして（Ｔ，ｍ／ｚ，Ｉ）の３つのデータを考えたが、本発明はこれ以外の任意の３種類以上のデータを処理する場合にも適用できる。例えば、温度変化する試料にＸ線を照射して回折線を検出するＸ線回折測定によって得られる測定データである（Ｔ（温度）、２θ（回折角度）、Ｉ（回折線強度））のデータを図１の測定データファイル２６内に記憶し、さらにそのデータを２次元画像及び３次元画像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る分析装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の分析装置で用いられる測定系の一例を示す図である。
【図３】図１の装置によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図３の要部のステップを示すフローチャートである。
【図５】図１の分析装置を構成するメモリの一部領域に記憶されるデータを示す図である。
【図６】図５のデータに続くデータを示す図である。
【図７】図１の分析装置で用いられる表示装置の画面に表示される画像の表示例を示す図である。
【図８】図７の要部を拡大して示す図である。
【図９】図１の分析装置で用いられる表示装置の画面に表示される画像の他の表示例を示す図である。
【図１０】定性分析の際に画面に表示される画像を示す図である。
【図１１】測定データの管理処理であるスチル処理を行った際に画面に表示される画像を示す図である。
【図１２】スチル処理の画面表示の他の例を示す図である。
【図１３】図１の分析装置で用いられる表示装置の画面に表示される画像のさらに他の表示例を示す図である。
【図１４】多重描画処理を行った際の画像表示例を示す図である。
【図１５】従来の分析装置における画像表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１．分析装置、 ５．メモリ、 ６．バス、 ９．質量分析装置、
１０．ＴＧ測定装置、 １１．ＤＴＡ測定装置、 １７ａ，１７ｂ．天秤ビーム、
１８．ケーシング、 １９．ヒータ、 ２０．ガス管、
２６．測定データファイル、 ３０．温度軸用移動子、 ３１．質量数軸用移動子、
３２．画面、 ３３．入力値記憶ファイル、 ３６．スチルデータファイル、
３７．解析データファイル、 ３９．ライブラリデータファイル、
４２．スチルウインドウ、 Ｄ．スチルデータ、 Ｇａ．３次元立体画像、
Ｇｂ．３次元平面画像、 Ｇｃ２次元画像（マスクロマトグラム），
Ｇｄ．２次元画像（マススペクトル）、 Ｇｅ．入力用画像、 Ｍ．識別マーク、
Ｑ１．ライブラリデータ、 Ｑ２．比較表示、 Ｑ３．実測データ、 Ｓ０．標準物質、
Ｓ１．試料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つのパラメータに関して測定データを取得する測定手段と、
画像データに基づいて画面上に画像を表示する画像表示手段と、
前記３つのパラメータをそれぞれ直線状の座標軸とする３次元座標上に前記測定データを立体画像として表示する３次元立体画像表示手段と、
前記３つのパラメータのうちの２つを直交座標軸とする２次元座標上に当該２つのパラメータに関する前記測定データを表示する２次元画像表示手段と、
前記３つの座標軸のうちの少なくとも１つの座標軸及びその座標軸上の座標値を指示するデータを入力するための入力用画像を前記画面上に表示すると共に該入力用画像に入力された座標軸及び座標値を読み取る入力用画像処理手段と、を有し、
前記３次元立体画像表示手段は、前記入力用画像を用いて入力された座標値を前記３次元立体画像上で線によって表示する
ことを特徴とする分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の分析装置において、
前記２次元画像表示手段は、
前記入力用画像を用いて入力された座標軸以外の２つの座標軸を直交座標軸とする２次元座標を表示し、さらに、
前記２つの座標軸に関する前記測定データであって入力された座標値に対応する測定データを前記２次元座標上に表示する
ことを特徴とする分析装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の分析装置において、
前記３つのパラメータのうちの２つを直交座標軸とし他の１つのパラメータを等高線表示する３次元座標上に前記測定データを平面的な３次元画像として表示する３次元平面画像表示手段をさらに有し、
該３次元平面画像表示手段は、前記入力用画像を用いて入力された座標値を前記平面的な３次元画像上で線によって表示する
ことを特徴とする分析装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の分析装置において、前記入力用画像処理手段は、前記入力用画像内で移動する移動子を画像として表示し、該移動子の位置によって前記座標値を読み取ることを特徴とする分析装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の分析装置において、
前記測定手段は、温度変化する試料から発生するガスの質量数及びそのガスのイオン強度を測定する質量分析手段であり、
前記３つのパラメータは、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度である
ことを特徴とする分析装置。
【請求項６】
請求項５記載の分析装置において、
前記３次元立体画像表示手段は、試料温度軸と発生ガス質量数軸とによって平面座標を構成し、発生ガスイオン強度軸を立体軸とする
ことを特徴とする分析装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６記載の分析装置において、
前記２次元画像表示手段は、試料温度軸を横軸とし発生ガスイオン強度軸を縦軸とする２次元座標であるマスクロマトグラム、及び発生ガス質量数軸を横軸とし発生ガスイオン強度軸を縦軸とする２次元座標であるマススペクトルのいずれか一方又は両方を表示する
ことを特徴とする分析装置。
【請求項１】
３つのパラメータに関して測定データを取得する測定手段と、
画像データに基づいて画面上に画像を表示する画像表示手段と、
前記３つのパラメータをそれぞれ直線状の座標軸とする３次元座標上に前記測定データを立体画像として表示する３次元立体画像表示手段と、
前記３つのパラメータのうちの２つを直交座標軸とする２次元座標上に当該２つのパラメータに関する前記測定データを表示する２次元画像表示手段と、
前記３つの座標軸のうちの少なくとも１つの座標軸及びその座標軸上の座標値を指示するデータを入力するための入力用画像を前記画面上に表示すると共に該入力用画像に入力された座標軸及び座標値を読み取る入力用画像処理手段と、を有し、
前記３次元立体画像表示手段は、前記入力用画像を用いて入力された座標値を前記３次元立体画像上で線によって表示する
ことを特徴とする分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の分析装置において、
前記２次元画像表示手段は、
前記入力用画像を用いて入力された座標軸以外の２つの座標軸を直交座標軸とする２次元座標を表示し、さらに、
前記２つの座標軸に関する前記測定データであって入力された座標値に対応する測定データを前記２次元座標上に表示する
ことを特徴とする分析装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の分析装置において、
前記３つのパラメータのうちの２つを直交座標軸とし他の１つのパラメータを等高線表示する３次元座標上に前記測定データを平面的な３次元画像として表示する３次元平面画像表示手段をさらに有し、
該３次元平面画像表示手段は、前記入力用画像を用いて入力された座標値を前記平面的な３次元画像上で線によって表示する
ことを特徴とする分析装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の分析装置において、前記入力用画像処理手段は、前記入力用画像内で移動する移動子を画像として表示し、該移動子の位置によって前記座標値を読み取ることを特徴とする分析装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の分析装置において、
前記測定手段は、温度変化する試料から発生するガスの質量数及びそのガスのイオン強度を測定する質量分析手段であり、
前記３つのパラメータは、試料温度、発生ガスの質量数、及び発生ガスのイオン強度である
ことを特徴とする分析装置。
【請求項６】
請求項５記載の分析装置において、
前記３次元立体画像表示手段は、試料温度軸と発生ガス質量数軸とによって平面座標を構成し、発生ガスイオン強度軸を立体軸とする
ことを特徴とする分析装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６記載の分析装置において、
前記２次元画像表示手段は、試料温度軸を横軸とし発生ガスイオン強度軸を縦軸とする２次元座標であるマスクロマトグラム、及び発生ガス質量数軸を横軸とし発生ガスイオン強度軸を縦軸とする２次元座標であるマススペクトルのいずれか一方又は両方を表示する
ことを特徴とする分析装置。
【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】
【公開番号】特開２００７−６４９５８（Ｐ２００７−６４９５８Ａ）
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９０４８１（Ｐ２００５−２９０４８１）
【出願日】平成１７年８月３０日（２００５．８．３０）
【出願人】（０００２５０３３９）株式会社リガク (206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月３０日（２００５．８．３０）
【出願人】（０００２５０３３９）株式会社リガク (206)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]