[發明專利]用于射線攝影的柵格及其修補方法，以及射線成像系統

無效

• 申請號: 201110380663.7
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102590912A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 金子泰久
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G01N23/04;G01N23/20;A61B6/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳平

技術領域

本發明涉及一種使用射線如X射線的射線攝影用柵格，一種柵格修補方法，以及一種射線成像系統。

背景技術

當射線，例如，X射線入射到物體上時，由于X射線與物體之間的相互作用，X射線的強度和相位發生變化。此時，已知X射線的相位變化(角度變化)大于強度變化。利用X射線的這些性質，開發并且活躍地研究了X射線相位圖像，以使得能夠基于由樣品引起的X射線的相位變化(角度變化)，獲得具有低X射線吸收性的樣品的高對比圖像(在下文中稱作相襯圖像)。

存在用于使用塔爾博特(Talbot)效應進行X射線相位成像的已知X射線成像系統，它由兩個透射衍射光柵或柵格制成(例如，參看美國專利號7,180,979，對應于日本專利號4445397和應用物理通訊(Applied?Physics?Letters)第81卷，第17號，第3287頁，作者C.David等，2002年10月)。在該X射線成像系統中，當從X射線源一側看時，將第一柵格置于樣品后面，并且將第二柵格置于第一柵格下游的塔爾博特距離處。在第二柵格后面，設置X射線圖像檢測器以檢測X射線并且制造圖像。第一和第二柵格的每一個具有X射線吸收部分和X射線透過部分，所述部分向一個方向延伸并且交替地排列在與其延伸方向垂直的方向上。塔爾博特距離是指透過第一柵格的X射線通過塔爾博特效應形成第一柵格的自成像之處的距離。通過塔爾博特效應形成的自成像被樣品與X射線之間的相互作用所調制。

在以上X射線成像系統中，由第二柵格在第一柵格的自成像上的疊加(強度調制)制造出的多個條紋圖像，通過條紋掃描方法檢測，以便從歸因于樣品的條紋圖像上的變化檢測歸因于樣品的X射線的相位變化。在條紋掃描方法中，只要第二柵格相對于第一柵格以大約垂直于柵格方向的方向以預定的間距平移移動，X射線圖像檢測器捕捉圖像。相對于平移運動的每一個像素值的強度變化，獲得由樣品折射的X射線的角度分布。基于該角度分布，獲得樣品的相襯圖像。也可以將使用激光的條紋掃描方法應用至成像系統(例如，參見應用光學(Applied?Optics)第37卷，第26期，第6227頁，作者Hector?Canabal等，1998年9月)。

在第一和第二柵格中，X射線吸收部分與X射線透過部分的排列間距是微小的，即幾個微米。因此，微小的制造誤差、灰塵的粘附等容易引起柵格的部分變形(柵格缺陷)(例如，參見美國專利號7,924,973，對應于日本專利公開號2009-150875)。然而，美國專利號7,924,973沒有描述當柵格缺陷出現時對缺陷進行修補。

另一方面，柵格缺陷的修補在用于全息攝影的全息濾色器的領域中是已知的，雖然它與射線攝影用柵格不同。具體地，當缺陷出現時，將小衍射光柵粘在有缺陷的部分以修補缺陷(參見日本專利公開號9-281442)。根據該柵格修補方法，預先將柵格分割為多個小區域。當缺陷出現在一些小區域中時，將與小區域相同尺寸的衍射光柵粘在有缺陷的小區域上。

當缺陷出現在射線攝影用柵格中時，拋棄整個柵格減低生產率并且增加成本。因此，適宜的是在缺陷上進行修補并且盡可能久地使用柵格。然而，日本專利公開號9-281442中描述的柵格修補方法以將柵格劃分為多個小區域，并且以小區域為基礎進行修補。因此，即使將該修補方法應用至射線攝影用柵格，該修補也不能適當地適應缺陷的形狀、尺寸和位置。

發明內容

本發明的目標是提供射線攝影用柵格和柵格修補方法，其中有效地修補了柵格的缺陷。

為實現以上和其他目標，根據本發明的射線攝影用柵格包括：沿第一和第二方向切出的矩形切出區(cutout)，以及裝配在切出區中的微柵格。微柵格在尺寸上小于切出區，并且將其在留下空隙的情況下裝配在切出區中。將空隙用射線吸收材料填充。該射線吸收材料優選為Ag糊料或Sn-Pb、Sn-Pb-Bi和Sn-Pb-Bi-Cd之一的低熔點金屬。在另一種情況下，射線吸收材料優選為墨或粘合劑，其中分散有Au、Ag和Pt的一種或多種的X射線吸收性納米粒子。該柵格可以包括用于支撐射線吸收部分的支撐基板、射線透過部分以及微柵格。

根據本發明的柵格修補方法包括下列步驟：檢測柵格中有缺陷的部分；確定所要切出的矩形區域以使得它包含有缺陷的部分，其中矩形區域的兩個對邊平行于第一方向，并且矩形區域的另兩個對邊平行于第二方向；切出矩形區域以形成切出區；將微柵格裝配在切出區中以使得微柵格的兩個鄰邊與切出區的兩個鄰邊接觸，其中微柵格在尺寸上小于切出區；并且將微柵格固定在切出區中。在固定步驟中，將射線吸收材料填充到切出區的輪廓與微柵格之間所余空隙中。