[發(fā)明專利]X射線成像裝置和X射線成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080004291.1
• 申請日: 2010-01-15
• 公開（公告）號: CN102272860A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 向出大平;高田一廣;福田一德;渡邊壯俊
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G21K1/06
• 分類號: G21K1/06
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 卜榮麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及X射線成像裝置和X射線成像的方法。

背景技術(shù)

使用電磁放射線的非破壞性測試被用于各種工業(yè)應(yīng)用和醫(yī)療應(yīng)用。X射線是具有在例如約1pm～10nm(10^-12～10^-8m)的范圍中的波長的電磁波。具有短波長(約2keV或更大的能量)的X射線被稱為硬X射線，并且具有長波長(約0.1keV～約2keV的范圍中的能量)的X射線被稱為軟X射線。

例如，吸收襯度(contrast)方法通過使用穿過被檢體的X射線的透過率的差異，獲得被檢體的吸收圖像。由于X射線容易透過被檢體，因此，吸收圖像被用于鋼材的內(nèi)部裂紋檢測并且用于諸如行李檢查的安全目的。

另一方面，X射線相位成像方法檢測由被檢體引起的X射線的相位偏移。X射線相位成像方法對于由具有小的密度差的材料制成的被檢體是有效的，原因是X射線的吸收襯度對于這種材料是不明顯的。例如，X射線相位成像方法可被用于由共混聚合物(polymer?blends)制成的相位分離結(jié)構(gòu)的成像或用于醫(yī)療應(yīng)用。

專利文獻1描述了一種非常方便和有效的X射線相位成像方法，該方法利用由于由被檢體引起的X射線的相位偏移而導(dǎo)致的折射效果。具體而言，該方法使用微小焦點的X射線源，并且利用這樣一種效果，即，當被檢體和檢測器之間的距離大時，由于由被檢體引起的X射線的折射效果，被檢體的邊緣以增強的方式被檢測。由于該方法使用折射效果，因此不必使用諸如同步加速器放射線的高度相干X射線，這使得該方法與許多其它的X射線相位成像方法不同。

專利文獻2公開了一種X射線成像裝置，其在檢測器的像素的邊緣部分上具有阻擋X射線的掩模。通過設(shè)置掩模使得當不存在被檢體時利用X射線照射掩模的一部分，可以將由于由被檢體引起的折射效果導(dǎo)致的X射線的位移檢測為強度變化。

引文列表

專利文獻

PTL1日本專利公開No.2002-102215

PTL2國際公開No.WO2008/029107

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

但是，為了通過使用在專利文獻1中描述的方法獲得被檢體的邊緣增強圖像，由于由被檢體引起的X射線的折射效果而導(dǎo)致的折射角度非常小，因此，考慮到檢測器的像素的尺寸，被檢體和檢測器之間的距離必須足夠大。因此，在專利文獻1中描述的方法需要大的裝置。

與之相對，利用在專利文獻2中描述的方法，被檢體和檢測器之間的距離可以是小的，使得可以使用小的裝置。但是，由于設(shè)置阻擋X射線的掩模，因此，入射在阻擋的掩模上的X射線的位移不能被檢測。即，由于存在不敏感的區(qū)域，因此，難以實現(xiàn)高精度的分析。

并且，在專利文獻1和專利文獻2中描述的方法具有這樣一種問題，即，如果被檢體吸收大量的X射線，那么不能分離地獲得X射線的吸收效果和X射線的相位效果。

本發(fā)明提供用于獲得考慮由被檢體引起的X射線的吸收效果的微分相位圖像或相位圖像的X射線成像裝置和X射線成像的方法，其中，與在專利文獻1中描述的方法相比，可以使裝置的尺寸更小，并且可以執(zhí)行精度比在專利文獻2中描述的方法高的分析。

問題的解決方案

根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一種X射線成像裝置包括：分離元件，空間地分離由X射線產(chǎn)生器產(chǎn)生的X射線；第一衰減元件，通過分離元件分離的X射線入射在該第一衰減元件上；第二衰減元件，通過分離元件分離的X射線入射在該第二衰減元件上，該第二衰減元件被設(shè)置為與第一衰減元件相鄰；和檢測單元，被配置為檢測穿過了第一衰減元件和第二衰減元件的X射線的強度，其中，第一衰減元件被配置為使得X射線的透過量依照X射線入射的位置連續(xù)改變，并且，其中，第二衰減元件被配置為使得X射線的透過量不依照X射線入射的位置改變。

作為根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一種在X射線成像裝置中使用的X射線成像的方法，該方法包括：產(chǎn)生X射線；空間地分離X射線；使空間地分離的X射線入射在第一衰減元件和第二衰減元件上，該第二衰減元件被設(shè)置為與該第一衰減元件相鄰；檢測穿過了第一衰減元件和第二衰減元件的X射線的強度；和通過使用被檢體的X射線透過率來計算被檢體的微分相位圖像或相位圖像，該X射線透過率是從檢測到的X射線的強度計算的，其中，第一衰減元件被配置為使得X射線的透過量依照X射線入射的位置連續(xù)改變，并且，其中，第二衰減元件被配置為使得X射線的透過量不依照X射線入射的位置改變。

本發(fā)明的有利效果