[發明專利]X射線成像裝置和X射線成像方法

有效

• 申請號: 200980141289.6
• 申請日: 2009-10-19
• 公開（公告）號: CN102187207A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 向出大平;高田一廣;福田一德;渡邊壯俊
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 羅銀燕

技術領域

本發明涉及X射線成像裝置和X射線成像方法。

背景技術

利用放射線的非破壞性檢查在工業、醫學治療等中被廣泛地進行。

例如作為一種類型的放射線的X射線是具有約至10nm(10^-12至10^-8m)的范圍中的波長的電磁射線。具有較短波長的X射線(約2keV或更高)被稱為硬X射線，并且，具有較長波長的X射線(約0.1keV至約2keV)被稱為軟X射線。

通過利用高度穿透性X射線的吸收能力的差異，X射線吸收襯度(contrast)方法在實踐上被采用以例如用于鐵和鋼中的內部裂紋的檢查或行李安全檢查。

另一方面，對于密度與周圍介質具有較小差異并導致較小的X射線吸收襯度的被檢體(object)的檢測，檢測由被檢體導致的X射線的相位偏移(shift)的X射線相位襯度成像方法是有效的。正在對于共混聚合物的成像以及對于醫學治療等研究這種X射線相位襯度成像方法。

在各種X射線相位襯度成像方法之中，在以下的專利文獻1中公開的折射襯度方法利用由被檢體導致的相位偏移所產生的折射效果。

該折射襯度方法在將檢測器放置得離被檢體距離大的情況下通過微細焦點的X射線源來拾取圖像。該折射襯度方法通過被檢體的X射線折射效果獲得被檢體的邊緣增強圖像。

并且，利用折射效果的該折射襯度方法不一定需要像同步加速器放射線(synchrotron?radiation)那樣的高度相干X射線，這與通常的X射線成像方法不同。

另一方面，專利文獻2公開了具有在檢測器的像素的邊緣部分處遮蔽X射線的遮蓋件(mask)的成像裝置。通過在不存在被檢體的情況下放置要被X射線部分照射的遮蓋件，由被檢體的折射效果導致的X射線的位置偏移可被檢測作為X射線的強度變化。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利申請公開No.2002-102215

[專利文獻2]國際專利申請公開No.2008/029107

發明內容

但是，在專利文獻1中公開的折射襯度方法中，由被檢體的折射效果導致的X射線折射的角度非常小，使得檢測器應被放置得離被檢體距離足夠大，以獲得邊緣增強的被檢體圖像。因此，折射襯度方法不可避免地需要較大尺寸的檢測裝置。

本發明意在提供用于克服折射率襯度方法的以上缺點的X射線成像裝置和X射線成像方法。

本發明針對一種X射線成像裝置，用于獲得關于由被檢體導致的X射線的相位偏移的信息，所述X射線成像裝置包括：

分離元件，用于將從X射線產生器單元發射的X射線在空間上分離成X射線束(X-ray?beam)；

衰減器單元，具有用于接收被分離元件分離的X射線束的衰減元件的布置；以及

強度檢測器單元，用于檢測被衰減器單元衰減的X射線束的強度；并且

衰減元件依賴于該元件上的X射線入射位置連續改變X射線的透射量。

所述裝置可具有：計算單元，用于從由強度檢測器單元檢測到的X射線強度信息計算被檢體的微分相位襯度圖像或相位襯度圖像。

衰減元件可具有在與入射的X射線垂直的方向上連續改變的厚度。

衰減元件可具有三角棱柱的形狀。

衰減元件可具有在與入射的X射線垂直的方向上連續變化的密度。

衰減元件可具有使衰減元件中的光路長度對于X射線入射位置的二階微分值為正的形狀。

所述裝置可具有：移動機構，用于同步移動X射線產生器單元、分離元件、衰減器單元和強度檢測器單元。

本發明針對一種用X射線成像裝置進行X射線成像的方法，包括：

在空間上分離X射線；以及

通過使用具有衰減元件的布置的衰減器單元，從已透射通過衰減元件的X射線的強度收集關于由被檢體導致的X射線相位偏移的信息；并且

衰減元件對應于該元件中的X射線入射位置連續改變X射線的透射量。

本發明針對一種X射線成像裝置，包括：

X射線產生器單元，用于產生X射線；

衰減器單元，具有多個衰減元件的布置，所述多個衰減元件各具有根據已透射通過被檢體的X射線的強度分布來連續改變X射線的透射量的吸收能力梯度(absorptive?power?gradient)；以及

X射線強度檢測器，用于檢測已被衰減器單元衰減的X射線的強度。