[发明专利]用于谱滤波的基于泰伯效应的近场衍射

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对X射线射束进行谱滤波的光栅布置和方法。

背景技术

在差分相位对比成像中使用X射线中的泰伯(Talbot)效应，以便测量由X射线场的相移造成的干涉条纹的侧向移位，所述X射线场的相移是由X射线折射率的梯度诱发的。相移取决于能量，使得小的楔块与能量E相对应的在单色分量处的X射线波的相移被给定为：

ΔΦ(E)=ΔΦ(E0)E0E]]>

其中，ΔΦ(E₀)表示与E₀相对应的在单色分量处的相移。这与公知的棱镜在光频带内造成的色散效应完全类似，其中，所述色散效应能够被用于分析光的谱内容。在5.0×10¹⁴Hz周围的可见域中，光的折射足够强(水：n＝1.33)，以使用单个狭缝直接利用角色散从多色谱中挑选出给定的单色分量。在X射线域中，折射率更加接近1(但实际上小于1)，例如对于具有30keV的能量的X射线(7.25×10¹⁸Hz)，折射率为0.9999997，导致分衍射角和相关的小的色散效应。

US5812629描述了一种用于射线照相术实践的装置和方法。所描述的装置使用两个预先目标化(pre-objected)的微制造的光栅经由泰伯滤波器进行操作。

US2013/0028378A1描述了一种差分相位对比X射线成像系统，其包括X射线照射系统、被布置在系统中的分束器，所述系统被布置在光路中以检测经过分束器的X射线。

WO2007/125833A1描述了一种用于连续的X射线生成的X射线图像拾取设备及其方法，以在X射线相位信息的基础上以高灵敏度拾取图像。

WO2009/104560A1描述了一种X射线源和一种使用所述X射线源的X射线成像装置，所述X射线源使用X射线泰伯-劳(Talbot-Lau)干涉仪来实现在高灵敏度X射线成像方法中省略多狭缝的安装。

US4578803描述了一种能量选择性X射线成像系统，其中，使用通过X射线硬化滤波器分开的两个闪烁屏来生成图像。在所描述的系统中，光敏表面独立地接收来自每个屏幕的光图像。对于所描述的能量选择性X射线成像系统的情况，使用透明体之间的部分反射镜并检测反射光和透射光，从而以光学方式读取合成的图像透明体。可以通过使用所描述的能量选择性X射线成像系统的X射线源滤波器来进一步提高两幅采集到的图像之间的X射线谱分隔，所述X射线谱分隔在两谱交叠区域的附近具有K吸收沿。

发明内容

可以存在对提高能量选择性X射线滤波器的准确度的需求。还可以存在对能量选择性X射线滤波器的经提高的性能的需求。

通过独立权利要求的主题来满足这些需求。根据从属权利要求和以下说明证实了另外的示范性实施例。

本发明的一个方面涉及一种用于对X射线射束进行谱滤波的光栅布置，包括：

色散元件，其包括棱镜，所述棱镜被配置为使所述X射线射束衍射成包括第一方向的第一射束分量和包括第二方向的第二射束分量，所述第二方向相对于所述第一方向倾斜；

第一光栅，其被配置为生成所述第一射束分量的第一衍射图样和所述第二射束分量的第二衍射图样，所述第二衍射图样相对于所述第一衍射图样移位；以及

第二光栅，其包括至少一个开口，所述至少一个开口沿从所述第一衍射图样或所述第二衍射图样的强度的最大值到最小值的线对准。

本发明的另一方面涉及一种X射线系统，所述X射线系统具有适于生成X射线的多色谱的X射线源、探测器以及至少一个光栅布置。

本发明的另一方面涉及一种用于对X射线射束进行谱滤波的方法，所述方法包括以下步骤：

–借助于包括棱镜的色散元件使所述X射线射束衍射成包括第一方向的第一射束分量和包括第二方向的第二射束分量，所述第二方向相对于所述第一方向倾斜；