[发明专利]X射线成像装置、X射线成像方法和X射线成像装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用X射线的成像装置、成像方法和成像装置的控制方法。

背景技术

使用X射线的无损检查方法被普遍用于从工业领域到医疗领域的各种领域。X射线是具有在约0.01～(10^-12～10^-8m)的范围内的波长的电磁波。具有相对较短的波长()的X射线被称为硬X射线，而具有相对较长的波长()的X射线被称为软X射线。

例如，利用X射线吸收能力的差异的X射线吸收对比方法在诸如钢材料的内部裂纹的检查和手提包的检查的安全性检查的领域中获得应用以利用X射线的高透射能力。

另一方面，虽然X射线吸收对比方法对于检查低密度物体仅相对较差地执行，但是基于X射线的相位偏移的X射线相位对比成像的技术对于检查低密度物体是有效的。因此，X射线相位对比成像技术在聚合物材料的相位分离结构的成像的领域中获得应用。

同时，当在为粒子束癌症治疗制订计划时确定体内的粒子的穿透深度时，需要电子密度分布。

日本专利申请公开No.2007-082663描述了通过使用X射线计算确定用于制备电子密度分布的图像的数据和有效原子序数的方法。更具体而言，上面引用的专利文献描述了用于通过利用具有两种或更多种能量的单色X射线从吸收对比图像获取用于制备电子密度分布的图像的数据和有效原子序数的方法。

发明内容

但是，在日本专利申请公开No.2007-082663描述的方法中伴随有这样的问题：由于需要不可缺少地使用具有两个或更多个波长的X射线，因此对于该方法需要使用复杂的装置。

另外，由于在上面引用的专利文献描述的方法仅利用吸收对比图像，因此对于轻元素(light element)不能获得足够的对比度，使得它会引起误差。

鉴于上述情况，因此，本发明的一个目的是，提供可简化装置并且以小的误差因数计算确定轻元素的有效原子序数的X射线成像装置、X射线成像方法和这种X射线成像装置的控制方法。

根据本发明，通过提供一种X射线成像装置实现以上的目的，该X射线成像装置包括：用于产生X射线的X射线产生单元；用于检测从X射线产生单元发射的并透过被检体的X射线的检测器；和用于从由检测器检测到的数据计算确定可归因于被检体的X射线相位的量和被检体的X射线透射率，并进一步从由X射线相位的量确定的ρ_et(ρ_e：电子密度，t：被检体的厚度)和由X射线透射率确定的μt(μ：线性衰减系数)计算确定被检体的有效原子序数的计算单元。

在本发明的另一方面中，提供一种X射线成像方法，该X射线成像方法包括：检测透过被检体的X射线的步骤；和从在检测步骤中检测到的数据计算确定可归因于被检体的X射线相位的量和被检体的X射线透射率，并进一步从由X射线相位的量确定的ρ_et(ρ_e：电子密度，t：被检体的厚度)和由X射线透射率确定的μt(μ：线性衰减系数)计算确定被检体的有效原子序数的步骤。

因此，根据本发明，提供可简化装置并且即使对于轻元素仍以小的误差因数计算确定有效原子序数的X射线成像装置、X射线成像方法和这种X射线成像装置的控制方法。

参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得十分清晰。

附图说明

图1是在第一实施例中描述的装置的示意性框图。

图2是被X射线照射的检测位置的示意图。

图3是在第一实施例中描述的计算单元的处理流程图。

图4是在第二实施例中描述的CT装置的示意图。

图5是在第二实施例中描述的计算单元的处理流程图。

图6是在例子中描述的装置的示意性框图。

图7是在第三实施例中描述的装置的示意性框图。

图8是示出通过旋转分光晶体(analyzer crystal)获得的X射线强度分布的示例性曲线图。

图9是在第三实施例中描述的计算单元的处理流程图。

具体实施方式

现在，参照示出可通过利用X射线吸收和X射线的相位偏移两者获得关于有效原子序数的信息的本发明的X射线成像装置和X射线成像方法的实施例的附图，更详细地描述本发明。有效原子序数是物质的平均原子序数。

第一实施例

这里描述通过利用X射线相位的量和X射线透射率获取有效原子序数分布的成像装置和图像拾取方法。

X射线对于物质的复折射率由下式(1)表达。

n＝1-δ-iβ    ...(1)