[發明專利]光柵成像系統及其掃描方法

有效

• 申請號: 201911202372.1
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110916712B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 張麗;陳志強;高河偉;李新斌;邢宇翔
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61B6/06
• 分類號: A61B6/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種光柵成像系統，其特征在于，所述系統包括沿光路依次設置的源光柵(G0)、第一光柵(G1)和第二光柵(G2)，其中：

所述源光柵(G0)、第一光柵(G1)以及第二光柵(G2)中至少之一為曲面光柵，所述第一光柵(G1)和第二光柵(G2)之間設置成像照射位；

其中，所述第一光柵(G1)由多個第一光柵(G1)單元沿一定曲線方向拼接構成，所述第一光柵(G1)的第一弧度為α；所述第二光柵(G2)由多個第二光柵(G2)單元沿上述曲線方向拼接構成，所述第二光柵(G2)的第二弧度為β；

所述第一光柵(G1)單元或第二光柵(G2)單元為第一曲面光柵單元或第二曲面光柵單元，所述第一曲面光柵單元或第二曲面光柵單元沿特定曲線方向拼接構成所述第一光柵(G1)或第二光柵(G2)；

多個所述第一曲面光柵單元或多個所述第二曲面光柵單元分別以雙層方式沿特定曲線方向進行拼接構成所述第一光柵(G1)或第二光柵(G2)，其中，所述雙層方式是第一曲面光柵單元或第二曲面光柵單元包括上下兩層曲面光柵單元疊加組合，第一曲面光柵單元或第二曲面光柵單元為二維曲面光柵單元；

所述第一光柵(G1)和第二光柵(G2)為二維曲面光柵；

所述第一光柵(G1)的柵格形狀由所述第一光柵(G1)單元的第一疊層光柵單元和第二疊層光柵單元的光柵周期p₁₁、p₁₂及其柵格方向決定；以及

所述第二光柵(G2)的柵格形狀由所述第二光柵(G2)單元的第三疊層光柵單元和第四疊層光柵單元的光柵周期p₂₁、p₂₂及其柵格方向決定；

所述第一光柵(G1)與所述第二光柵(G2)滿足如下公式：

其中，s₁是第一光柵(G1)的弧長，h₁為第一光柵(G1)的高度；s₂是所述第二光柵(G2)的弧長，h2是所述第二光柵(G2)的高度；r₁是源光柵(G0)和第一光柵(G1)之間的第一間距，r₂為第一光柵(G1)和第二光柵(G2)之間的第二間距；

所述第一光柵(G1)和第二光柵(G2)之間的第二間距r₂，滿足如下公式：

其中，r₁為源光柵(G0)和第一光柵(G1)之間的第一間距；p₀、p₁、p₂分別為源光柵(G0)、第一光柵(G1)和第二光柵(G2)的周期；λ為X射線波長；n為一常量，第一光柵(G1)為相位光柵時n為奇數，第一光柵(G1)為吸收光柵時n為偶數；η為與光柵類型有關的另一常量，第一光柵(G1)為π/2相位光柵或吸收光柵時η為1，第一光柵(G1)為π相位光柵時第一光柵(G1)為2；

當所述第一光柵(G1)為吸收光柵時，所述第一光柵(G1)和第二光柵(G2)之間的第二間距r₂，滿足如下公式：

其中，r₁為源光柵(G0)和第一光柵(G1)之間的第一間距；p₀、p₁、p₂分別為源光柵(G0)、第一光柵(G1)和第二光柵(G2)的周期。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括探測器，所述探測器像素尺寸大于所述第一光柵(G1)的周期，所述探測器的形狀為曲面狀。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述曲面光柵為S型曲面。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述曲面光柵的柵格朝向與所述光路方向一致。

5.一種應用于權利要求1-4任一項所述的光柵成像系統的光柵成像掃描方法。