[发明专利]X射线成像装置和X射线成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及X射线成像装置和X射线成像方法。

背景技术

利用放射线的非破坏性检查在工业、医学治疗等中被广泛地进行。

例如作为一种类型的放射线的X射线是具有约至10nm(10^-12至10^-8m)的范围中的波长的电磁射线。具有较短波长的X射线(约2keV或更高)被称为硬X射线，并且，具有较长波长的X射线(约0.1keV至约2keV)被称为软X射线。

通过利用高度穿透性X射线的吸收能力的差异，X射线吸收衬度(contrast)方法在实践上被采用以例如用于铁和钢中的内部裂纹的检查或行李安全检查。

另一方面，对于密度与周围介质具有较小差异并导致较小的X射线吸收衬度的被检体(object)的检测，检测由被检体导致的X射线的相位偏移(shift)的X射线相位衬度成像方法是有效的。正在对于共混聚合物的成像以及对于医学治疗等研究这种X射线相位衬度成像方法。

在各种X射线相位衬度成像方法之中，在以下的专利文献1中公开的折射衬度方法利用由被检体导致的相位偏移所产生的折射效果。

该折射衬度方法在将检测器放置得离被检体距离大的情况下通过微细焦点的X射线源来拾取图像。该折射衬度方法通过被检体的X射线折射效果获得被检体的边缘增强图像。

并且，利用折射效果的该折射衬度方法不一定需要像同步加速器放射线(synchrotron radiation)那样的高度相干X射线，这与通常的X射线成像方法不同。

另一方面，专利文献2公开了具有在检测器的像素的边缘部分处遮蔽X射线的遮盖件(mask)的成像装置。通过在不存在被检体的情况下放置要被X射线部分照射的遮盖件，由被检体的折射效果导致的X射线的位置偏移可被检测作为X射线的强度变化。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利申请公开No.2002-102215

[专利文献2]国际专利申请公开No.2008/029107

发明内容

但是，在专利文献1中公开的折射衬度方法中，由被检体的折射效果导致的X射线折射的角度非常小，使得检测器应被放置得离被检体距离足够大，以获得边缘增强的被检体图像。因此，折射衬度方法不可避免地需要较大尺寸的检测装置。

本发明意在提供用于克服折射率衬度方法的以上缺点的X射线成像装置和X射线成像方法。

本发明针对一种X射线成像装置，用于获得关于由被检体导致的X射线的相位偏移的信息，所述X射线成像装置包括：

分离元件，用于将从X射线产生器单元发射的X射线在空间上分离成X射线束(X-ray beam)；

衰减器单元，具有用于接收被分离元件分离的X射线束的衰减元件的布置；以及

强度检测器单元，用于检测被衰减器单元衰减的X射线束的强度；并且

衰减元件依赖于该元件上的X射线入射位置连续改变X射线的透射量。

所述装置可具有：计算单元，用于从由强度检测器单元检测到的X射线强度信息计算被检体的微分相位衬度图像或相位衬度图像。

衰减元件可具有在与入射的X射线垂直的方向上连续改变的厚度。

衰减元件可具有三角棱柱的形状。

衰减元件可具有在与入射的X射线垂直的方向上连续变化的密度。

衰减元件可具有使衰减元件中的光路长度对于X射线入射位置的二阶微分值为正的形状。

所述装置可具有：移动机构，用于同步移动X射线产生器单元、分离元件、衰减器单元和强度检测器单元。

本发明针对一种用X射线成像装置进行X射线成像的方法，包括：

在空间上分离X射线；以及

通过使用具有衰减元件的布置的衰减器单元，从已透射通过衰减元件的X射线的强度收集关于由被检体导致的X射线相位偏移的信息；并且

衰减元件对应于该元件中的X射线入射位置连续改变X射线的透射量。

本发明针对一种X射线成像装置，包括：

X射线产生器单元，用于产生X射线；

衰减器单元，具有多个衰减元件的布置，所述多个衰减元件各具有根据已透射通过被检体的X射线的强度分布来连续改变X射线的透射量的吸收能力梯度(absorptive power gradient)；以及

X射线强度检测器，用于检测已被衰减器单元衰减的X射线的强度。