[發明專利]X射線成像裝置

有效

• 申請號: 201811033808.4
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109425624B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 佐野哲;白井太郎;土岐貴弘;堀場日明;森本直樹
• 申請（專利權）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本發明的X射線成像裝置具備X射線源、包括第一光柵和第二光柵的多個光柵、檢測器、使包括纖維束的被攝體與攝像系統進行相對旋轉的旋轉機構以及生成暗場像的圖像處理部。圖像處理部構成為從在多個旋轉角度下拍攝到的多個暗場像至少獲取包括纖維束的被攝體的三維暗場像。

技術領域

本發明涉及一種X射線成像裝置，特別是涉及一種通過進行斷層攝影來拍攝被攝體內的纖維束的X射線成像裝置。

背景技術

以往，已知一種通過進行斷層攝影來拍攝被攝體內的纖維束的X射線成像裝置。這種X射線成像裝置例如在“纖維取向分析”，[在線]，[平成29年9月5日檢索]，因特網〈URL：http：//www.an.shimadzu.co.jp/ndi/products/x_ryct/smx_225ct_fpd_hr08.htm〉(以下，稱為“非專利文獻1”)中被公開。

近年來，使用了碳纖維、玻璃纖維等的纖維強化塑料(FRP)被用于工業產品、運動產品。另外，在制造使用了FRP的產品時，需求一種用于檢查所制造出的產品的品質等的品質檢查用裝置。因此，在上述非專利文獻1中，為了利用吸收像進行被攝體的詳細的檢查，以能夠將纖維束中包含的纖維一根一根地圖像化那樣的攝像條件拍攝被攝體，來直接觀察纖維束中包含的纖維。為此，需要減小X射線源的焦點尺寸以及提高檢測器的分辨率。具體地說，為了將被攝體內的纖維束中的細纖維一根一根地圖像化，需要將焦點尺寸小的微焦管用作X射線源，并且使用高分辨率的檢測器。

然而，在上述非專利文獻1中存在以下不利情況：為了觀察纖維束而放大地拍攝被攝體，因此能夠一次性地觀察的被攝體的視場區域變窄。因此，存在以下問題：在一次的攝像中無法掌握長的纖維束的全長、纖維束整體的形狀。另外，上述非專利文獻1中公開的X射線成像裝置為了拍攝細的纖維而使用了焦點直徑小(分辨率高)的微焦管。因此，存在以下問題：被照射的X射線的劑量變少，所獲得的圖像難以附加對比度。

本發明是為了解決如上所述的問題而完成的，本發明的一個目的在于，提供一種即使使用劑量大的X射線源并以低放大率進行了攝像的情況下也能夠拍攝被攝體內的纖維束的X射線成像裝置。

發明內容

為了實現上述目的，本發明的一個方面的X射線成像裝置具備：X射線源；多個光柵，其包括用于通過從X射線源照射的X射線來形成自身像的第一光柵和用于與第一光柵的自身像發生干涉的第二光柵；檢測器，其檢測從X射線源照射的X射線；旋轉機構，其使包括纖維束的被攝體與包括X射線源、檢測器以及多個光柵的攝像系統進行相對旋轉；以及圖像處理部，其根據由檢測器檢測到的X射線的強度分布來至少生成暗場像，其中，圖像處理部構成為，根據一邊利用旋轉機構使被攝體與攝像系統進行相對旋轉一邊在多個旋轉角度下進行拍攝所得到的多個暗場像來生成三維數據，并且通過對所生成的三維數據中的X射線強度進行分析，來至少獲取包括纖維束的被攝體的三維暗場像。此外，“暗場像”是指根據基于物體的小角散射的Visibility的變化而獲得的Visibility像。另外，暗場像也被稱為小角散射像。“Visibility”是指清晰度。

在本發明的一個方面的X射線成像裝置中，如上所述，構成為還具備圖像處理部，該圖像處理部根據一邊利用旋轉機構使被攝體與攝像系統進行相對旋轉一邊在多個旋轉角度下進行拍攝所得到的多個暗場像來生成三維數據，并且通過對所生成的三維數據中的X射線強度進行分析，來至少獲取包括纖維束的被攝體的三維暗場像。在此，暗場像是通過X射線的擴散來將被攝體內的微小構造(纖維束等)可視化的圖像。因而，由于X射線因纖維束而擴散，因此即使在由于X射線的焦點尺寸、放大率等攝像條件導致無法在普通的吸收像中分辨細纖維的情況下也能夠根據暗場像確認纖維束。也就是說，不以將被攝體放大至能夠將纖維束中包含的纖維一根一根地圖像化的方式進行攝像，就能夠觀察纖維束。另外，不放大被攝體就能夠將纖維束圖像化，因此能夠不減少X射線源的劑量地拍攝被攝體。由此，即使在使用劑量大的X射線源并且以低放大率進行了攝像的情況下，也能夠拍攝被攝體內的纖維束。