材料開発や品質管理では、「外部サプライヤーから粉末試料を購入し、電子顕微鏡(SEM)で観察・EDSで元素同定を行い、得られた顕微鏡画像を解析して粒子径分布を評価する」 というマルチモーダルな一連の流れが極めて一般的です。
本レッスンでは、これまでの学びを統合し、実務で直面する複合的な分析パイプラインを MaiML (JIS K 0200) に完全に落とし込む方法を学びます。
今回の実験・解析フローは、ペトリネット(PNML)によって以下のような並列・直列の依存グラフとして記述されます。
[Place: 試料受入(粉末)] ──(Transition: SEM撮像)──> [Place: SEM画像生成] ──(Transition: 粒子径解析)──> [Place: 粒子径統計]
│
└─────────────(Transition: EDS分析)──> [Place: EDSスペクトル]
| セクション | 要素名 | 今回のシナリオでの役割・記録内容 |
|---|---|---|
| <document> | vendor |
サプライヤー企業(材料購入元)およびSEM/EDS装置メーカー |
instrument |
FE-SEM 装置名(FE_SEM_EDS_System_7000) | |
| <protocol> | pnml |
4つのPlace、3つのTransition、6本のArcによるワークフロー定義 |
materialTemplate |
購入粒子粉末のテンプレート(Place: 試料受入に紐付け) | |
conditionTemplate |
SEM観察条件(加速電圧, 倍率等) & EDS測定条件(LiveTime等) | |
resultTemplate |
SEM画像、EDS定量結果、粒子径統計値の各出力定義 | |
| <data> | material |
カタログ公称値(公称粒子径 5.0 um, 純度 99.9%, ロット番号, 元素 Si/O) |
condition |
実測条件(15.0 kV, x5000, WD 10.0 mm, 検出器 SE) | |
result (画像) |
外部 TIFF ファイルへの <insertion>(SHA-256ハッシュ付き)+ 画素サイズ |
|
result (分析) |
EDS定量値(Si: 46.7 wt%, O: 53.3 wt%)および粒子径統計(平均 4.88 um, D10/D50/D90) | |
| <eventLog> | event (x3) |
SEM撮像、EDS測定、粒子径画像解析の各ステップの完了イベント |
高解像度のSEM顕微鏡画像は、<result> 内の <insertion> 要素により、外部ストレージの URI と完全性ハッシュ(SHA-256)でリンクします。
<result id="result1" ref="rt1">
<uuid>ea46a399-cc70-443d-a4e6-b4f477e13ff9</uuid>
<insertion>
<uri>file:///home/tk/projects/study/topics/maiml/sem_particle_image.tif</uri>
<hash method="SHA-256">6q8xBD8924/+p6//k3z5O42agMy9TdoVBg129Qz1kQk=</hash>
<uuid>e246bf60-27a3-466b-97a1-2079069f5267</uuid>
<format>image/tiff</format>
</insertion>
<name>SEM_Micrograph_Image</name>
<property key="pixel_size_nm" xsi:type="floatType">
<value>20.0</value>
</property>
</result>