射線由具有不同能量的 單色X射線構(gòu)成。
[0027] X射線檢測部107具有針對多個能量區(qū)域（Energy bin)的每個檢測X射線的多個 X射線檢測模塊。以下，將多個X射線檢測模塊的每一個作為對應(yīng)于一個通道的模塊進行說 明。圖2是表示X射線檢測部107中的多個X射線檢測模塊177的排列的一個例子的圖。 如圖所示，多個X射線檢測模塊177排列成格子狀。另外，多個X射線檢測模塊177也可以 沿例如頂板的短軸（Y軸）方向或者旋轉(zhuǎn)環(huán)101的圓弧方向一維地排列。圖3是將X射線 檢測模塊177的一個例子與射入準直儀1771的多色X射線（以下，稱為射入X射線）及根 據(jù)X射線的能量而被衍射體1773衍射的X射線一同表示的圖。
[0028] X射線檢測模塊177具有：準直儀1771、衍射體1773、以及多個X射線檢測元件 1775。準直儀1771具有多個貫通孔1770。
[0029] 準直儀1771通過貫通孔1770對射入X射線進行準直。射入X射線是受到散射、 吸收、透過等的影響的多色X射線，其中，散射、吸收、透過等的影響基于被檢體的透過路徑 中的物質(zhì)及單色X射線的能量。
[0030] 衍射體1773設(shè)置于準直儀1771上。例如，衍射體1773設(shè)置于準直儀1771的背 面?zhèn)?。另外，衍射體1773也可以設(shè)置在通過貫通孔1770的X射線的路徑上。衍射體1773 具有預(yù)定的厚度。衍射體1773由例如金屬或者結(jié)晶粉末構(gòu)成。衍射體1773根據(jù)能量來衍 射被準直的多色X射線。射入衍射體1773的多色X射線是多色光子的集團（即，具有與多 個波長分別對應(yīng)的多個能量的光子（photon)的集團）。因此，衍射體1773根據(jù)布拉格條件 使多色光子的集團以對應(yīng)于光子的能量的角度衍射。即，衍射體1773使多色X射線以對應(yīng) 于能量的角度衍射（分光）。
[0031] 多個X射線檢測元件1775(以下，稱為X射線檢測元件組1777)與準直儀1771間 隔預(yù)定距離地設(shè)置。位于X射線檢測元件組1777的中心的X射線檢測元件（以下，稱為中 心元件）設(shè)置在例如與準直儀1771的開口中心相對的位置。即，在中心元件的正上方，隔 著衍射體1773,設(shè)置準直儀1771。X射線檢測元件組1777的寬度比準直儀1771的口徑長。 多個X射線檢測元件1775中的每一個如圖3所示，二維地排列成格子狀（以下，稱為二維陣 列）。另外，多個X射線檢測元件1775中的每一個也可以一維地排列。多個X射線檢測元 件1775中的每一個與后述的計數(shù)器1091連接。在衍射體1773與X射線檢測元件組1777 之間，填充空氣等折射率小的物質(zhì)。另外，在衍射體1773與X射線檢測元件組1777之間也 可以是真空的。
[0032] 具體而言，多個X射線檢測元件1775的每一個是例如脈沖產(chǎn)生元件。即，如果被衍 射體1773衍射的X射線射入多個X射線檢測元件的每一個，那么，多個X射線檢測元件的 每一個產(chǎn)生預(yù)定的脈沖信號。X射線檢測元件1775將產(chǎn)生的脈沖信號輸出至計數(shù)器1091。 脈沖信號的數(shù)量與來源于射入X射線檢測元件1775的單色X射線的X射線光子的數(shù)量（以 下，稱為光子數(shù)）對應(yīng)。
[0033] 圖2中，多色X射線具有：具有第1波長M的第1單色X射線、以及具有第2波 長A 2的第2單色X射線。設(shè)為第1波長A1的波長短于第2波長A 2的波長。這時，與 第1單色X射線相關(guān)的布拉格角小于與第2單色X射線相關(guān)的布拉格角。由此，射入衍射 體1773的多色X射線中包含的多個不同的單色X射線根據(jù)能量以不同的角度進行衍射。X 射線檢測元件組1777是二維陣列時，多個不同的單色X射線到達二維陣列上與能量對應(yīng)的 德拜-謝樂環(huán)上。
[0034] 計數(shù)部109對從多個X射線檢測模塊177的每一個中的多個X射線檢測元件1775 的每一個輸出的脈沖信號進行計數(shù)。即，計數(shù)部109對射入至X射線檢測元件1775的每一 個的X射線光子的光子數(shù)進行計數(shù)。
[0035] 圖4是表示X射線檢測模塊177和計數(shù)部109所涉及的、將多個計數(shù)器1091與多 個加法器1093進行連接的一個例子的圖。如圖4所示，多個X射線檢測元件1775分別與 多個計數(shù)器1091連接。將與準直儀1771的開口中心相對的位置（中心元件1779)作為 中心，分別與位于相同半徑的多個X射線檢測元件1775連接的多個計數(shù)器1091與加法器 1093連接。連接于中心元件1779的計數(shù)器1091和多個加法器1093連接到非接觸數(shù)據(jù)傳 送部113。表示了 ：越是接近中心元件1779的X射線檢測元件，所射入的X射線光子的能 量越大，越是遠離中心元件的X射線檢測元件，所射入的X射線光子的能量越小。即，例如， 圖3中，第1單色X射線的能量大于第2單色X射線的能量。
[0036] 具體而言，計數(shù)部109具有：對光子數(shù)進行計數(shù)的多個計數(shù)器1091、以及將從多個 計數(shù)器1091輸出的多個計數(shù)數(shù)量相加的多個加法器1093。另外，計數(shù)部109也可以隔著 非接觸數(shù)據(jù)傳送部113,與旋轉(zhuǎn)環(huán)101獨立地設(shè)置在架臺部100的內(nèi)部或者外部。從計數(shù) 部109輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)由利用磁收發(fā)或者光收發(fā)的非接觸數(shù)據(jù)傳送部113,傳送至后述的存 儲部200。
[0037] 多個計數(shù)器1091與多個X射線檢測元件1775分別連接，對從多個X射線檢測元件 1775的每一個輸出的脈沖信號進行計數(shù)。多個計數(shù)器1091與距離X射線檢測元件組1777 的中心的距離（半徑）對應(yīng)地與加法器1093連接。多個加法器1093的每一個連接到與距 離X射線檢測元件組1777的中心位置的距離對應(yīng)的多個計數(shù)器1091。另外，加法器1093 也可以不與中心元件1779連接。加法器1093將從多個計數(shù)器1091輸出的多個計數(shù)數(shù)量相 加。加法器1093經(jīng)由非接觸數(shù)據(jù)傳送部113,將相加而得到的計數(shù)數(shù)量輸出至存儲部200。
[0038] 存儲部200對經(jīng)由非接觸數(shù)據(jù)傳送部113而輸出的計數(shù)數(shù)量進行存儲。具體而言， 存儲部200針對多個視角的每一個、多個X射線檢測模塊177的每一個、多個能量區(qū)域的每 一個，存儲計數(shù)數(shù)量。以下，針對多個視角的每一個、多個X射線檢測模塊177(通道）的每 一個、多個能量區(qū)域的每一個，將與計數(shù)數(shù)量（次數(shù)）相關(guān)的數(shù)據(jù)稱為檢測直方圖。即，存 儲部200將從計數(shù)部109輸出的計數(shù)數(shù)量存儲為檢測直方圖。另外，存儲部200還可以對 通過未圖示的前處理部執(zhí)行了預(yù)定的前處理的檢測直方圖進行存儲。
[0039] 圖5是表示與多色X射線的檢測相關(guān)的檢測直方圖的一個例子的圖。圖5的縱軸 表示計數(shù)數(shù)量。圖5的橫軸表示X射線檢測元件各自的位置。圖5中的F(x)表示分布函 數(shù)，該分布函數(shù)表示與將中心元件1779的位置作為基準的X射線檢測元件的位置X對應(yīng)的 計數(shù)數(shù)量（檢測直方圖）。分布函數(shù)F(X)的最大值（最大計數(shù)數(shù)量）出現(xiàn)在中心元件1779 的位置。這是由于透過衍射體1773的透過X射線所引起的。
[0040] 存儲部200對與多個能量區(qū)域的每一個對應(yīng)的統(tǒng)計信息進行存儲。統(tǒng)計信息是將 與多個X射線檢測元件1775的位置對應(yīng)的多個計數(shù)值的分布（以下，稱為計數(shù)分布）進行 了標準化的概率分布。即，存儲部200將與多個能量區(qū)域分別對應(yīng)的多個概率分布進行存 儲。另外，存儲部200還可以存儲與多個能量區(qū)域分別對應(yīng)的多個計數(shù)分布。多個概率分 布因為與多個能量區(qū)域分別對應(yīng)，所以成為分布函數(shù)F(X)的基底。能量區(qū)域i中的概率分 布由概率分布函數(shù)O i(X)來表示。概率分布函數(shù)Oi(X)中的i是表示能量區(qū)域的號碼的 下標。下標i是1至n(n為2以上的自然數(shù)），并且是表示不同的能量區(qū)域的自然數(shù)。
[0041] 分布函數(shù)F(X)與概率分布函數(shù)Oi(X)如以下的式所示，具有能夠展開的關(guān)系。
[0042] 【數(shù)1】
[0044] 在此，曰1與展開系數(shù)或者概率分布函數(shù)? i(X)的權(quán)重（總計數(shù)數(shù)量）對應(yīng)。概率 分布函數(shù)Oi(X)如以下的式所示，被賦予下述的和，即，由于透過衍射體1773的X射線所引 起的透過概率分布函數(shù)t trans(x)與由于被衍射體1773衍射的X射線所引起的衍射概率 分布函數(shù)t diff (X)的和。即，概率分布函數(shù)Oi(X)被定義為透過概率分布函數(shù)(J)i tMns (X) 與衍射概率分布函數(shù)（J)i diff(x)之和。
[0045] 【數(shù)2】
[0047] 多個概率分布函數(shù)Oi(X)例如如后述的圖6明確所示，與不同的能量區(qū)域相關(guān)， 不具有正交關(guān)系。即，多個概率分布函數(shù)O i(X)成為F(X)的斜交基底。非正交關(guān)系能夠 通過以下的式（2)表示。另外，如以下的式所示，為了方便，位置X記載為連續(xù)變量，但是多 個X射線檢測元件1775的位置是離散的。因此，嚴格地講，積分成為總和。
[0048] 【數(shù)3】
[0050] 另外，為了方便說明，將多個概率分布函數(shù)Oi(X)的每一個如以下的式那樣設(shè)為 標準化的函數(shù)。
[0051] 【數(shù)4】
[0053] 以下，為了方便說明，將分布函數(shù)F(X)及與能量區(qū)域i相關(guān)的概率分布函數(shù) Oi(X)設(shè)為以下的式所表示的函數(shù)。
[0054]【數(shù)5】
[0055] F(X)=〈x I F> (3)
[0056]【數(shù)6】
[0057] ?.(x) = <x| i> (4)
[0058] 這時，分布函數(shù)F(x)與概率分布函數(shù)Oi(X)的關(guān)系式通過將式（3)與式（4)代 入式（1)，由以下的式表示。
[0059]【數(shù)7】
[0061] 從式（5)中去除位置X的依賴性（去除左矢（bra) X (< X I ))，由此，得到以下的關(guān) 系式。
[0062] 【數(shù)8】
[0064] 上式（6)是對所有位置X的每一個都成立的式。
[0065]