CN101495853A - 用于相衬成像的x射线干涉仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从目标获得定量的x射线影像的x射线干涉仪，尤其是硬x射线干涉仪，包含：a)x射线源，优选的是标准多色x射线源，b)非布喇格晶体的衍射分束光栅，最好采用透射几何，c)拥有多个单独像素的空间调制探测灵敏度的位置灵敏探测器；d)用于记录相位步进法中探测器影像的装置；e)用于在一系列的影像中评估每个像素强度的装置，以把每个单独的像素的目标特性鉴别为吸收主导的像素和/或差分相衬主导的像素和/或x射线散射主导的像素。

Description

用于相衬成像的X射线干涉仪

本发明涉及x射线(尤其是硬x射线)干涉仪，用于从目标获得定量的x射线影像。

在常规的x射线成像过程中，通过目标组成成份的吸收截面的差别来获得反差。对于包埋在相对弱吸收材料(例如人体的周围组织)基体中的强吸收结构(例如骨骼)的情况，这种技术获得了优异的结果。然而，对于检查具有相似吸收截面的不同形式的组织的情况(例如***造影或者血管造影)，这种x射线吸收反差的效果就较差。因此，采用当前医院的x射线***来把吸收放射照相术中的病理组织与非病理组织进行区分对于某些组织成份而言仍然几乎是不可能的。

为了克服这些局限，过去已经研究了几种根据穿透样本的x射线的相移来产生放射照相反衬的方法，这些方法中的大多数使用从高亮度同步光源发出的射线。作为一种可供选择的替代方案，欧洲专利申请05012121提出一种基于光栅的硬x射线干涉仪，这种x射线干涉仪可以有效地用于利用基本上没有空间相干的常规多色x射线源重建定量的相位影像。在欧洲专利申请05012121中对我们在光栅干涉法的原理和实验展示方面所做的工作进行了讨论。

根据上述欧洲专利申请的***包含源光栅、分束光栅和分析器吸收光栅。被设计成带有透射狭缝的吸收遮光板(absorbing mask)的所述源光栅通常布置在x射线源附近，产生一个单独相干、但却相互不相干的源的阵列。每个单独的线源为差分相衬(DPC)影像形成过程提供足够的空间相干。因为所述源遮光板可以含有大量单独的线，每条线生成一个虚拟的源，所以能够达到有效使用大的、并且对应地强有力、几个平方毫米以上的x射线源。为了保证所述线源中的每一个都在结构上对所述影像形成过程起作用，该配置在几何状态上应当满足条件：P₀＝P₂l/d，其中P₀(P₂)是G0(G2)的周期，l是G0与G1之间的距离，并且d是G1与G2之间的距离。重要的是要注意所述总的x射线源尺寸w只决定最终的成像分辨率，所述最终成像分辨率由wd/l给出。从而该排成阵列的x射线源将空间分辨率与空间相干进行退耦合。DPC影像形成过程通过两个光栅获得并且类似于Schlieren成像或者类似于Shack-Hartmann波前传感器。所述第二光栅起一种分束器的作用并且把发来的射线束基本上分成两个第一衍射级。因为x射线的波长λ(～10^-10m)远小于光栅间距(～10^-6m)，所以这两个衍射束之间的夹角小得使它们几乎完全重叠。

在分束光栅的下游，所述衍射束在垂直于光轴的平面中发生干涉并且形成线性周期的条纹图形。不论这些条纹的周期还是侧向位置都不取决于所采用的射线波长。入射波前的扰动(譬如由在所述射线束中的一个相位目标上的折射引起的那些波前扰动)导致这些条纹的局部位移。

基于成像方法的光栅干涉仪的基本构思是探测所述条纹的局部位置并且从中确定由所述目标引起的相移。然而因为所述干涉条纹的间隔不超过几个微米，所以一个置于所述探测平面中的面探测器的分辨率一般不足以分辨这些条纹，更不用说分辨其峰值的准确位置。因此把一个有吸收线并且与所述条纹相同周期性和取向的光栅G2置于所述探测平面中，紧接布置在所述探测器的前面。该分析器光栅起所述探测器的透射遮光板的作用并且把局部的条纹位置转换成信号强度变化。探测信号的轮廓包含有关于所述目标的相位梯度的定量信息。

可惜的是，在该欧洲专利申请中揭示的配置不能够使对测量强度的评估超越被检查目标的吸收特性和相衬特性。而且现有的配置只有通过使所述目标的移动停止相位步进扫描所需的一段时间，才能够获取相位步进法中的强度，这对于例如在机场安检应用中(譬如扫描在传送机上的旅客行李)的情况是无法实现的。

因此，本发明的一个目的是：超越现有技术而扩展数据解释的机会。另一个目的是：在应用相位扫描法时，取消在强度获取过程中的断断续续移动目标的需要。

这些目标根据本发明通过一种用于从目标获得定量的x射线影像的x射线干涉仪(尤其是硬x射线干涉仪)达到，其包含：

所述干涉仪(2)包含：

a)x射线源，优选的是标准多色x射线源，

b)非布喇格晶体的衍射分束光栅，优选的是采用透射几何，

c)有多个单独像素的空间调制探测灵敏度的位置灵敏探测器；

d)用于记录相位步进法中的探测器的影像的装置；和

e)用于在一系列的影像中评估每个像素的强度的装置，以把每个单独像素的目标特性鉴别为吸收主导的像素和/或差分相衬主导的像素和/或x射线散射主导的像素。

作为上述主题的一种可供选择的替代方案，提出了一种用于从目标获得定量的x射线影像的x射线干涉仪(尤其是硬x射线干涉仪)，优选地包括上述方案的特征，可以包含：

a)狭缝遮光板，该狭缝遮光板具有被布置在x射线源与分束光栅之间的多个狭缝，该分束光栅允许所述目标被布置在所述狭缝遮光板与分束光栅之间；

b)至少一个被布置在所述分束光栅与探测器之间的分析器光栅，其中所述分束光栅和每一个所述至少一个分析器光栅都具有与所述狭缝遮光板中的多个狭缝相关联的光栅结构；

c)所述探测器被布置成单独的行探测器阵列，每一个行探测器阵列都具有多个像素，其中所采用的行探测器的数量对应于所述狭缝遮光板中狭缝的数量；

d)用于沿扫描方向移动所述目标的装置；所述扫描方向垂直于所述光栅结构中的光栅的取向；

e)在连续扫描方法中记录所述探测器的影像的装置；

f)评估一系列影像中的每一个像素的强度的装置，所述一系列影像代表沿所述扫描方向移动的该目标的至少一个部分的相位步进扫描。

根据上述两个可供替代选择的干涉仪的技术方案在一方面侧重于一种不仅用于成像所述目标的吸收和相衬而且还成像所述目标散射中的差别的新颖的分析模式。对于解释由所述的干涉仪配置获得的影像，可以实现鉴别所述目标真实结构一致性的一种高得多的准确度。在另一方面已经发现了一种用于扫描应用的改进的几何状态，现在能够有扫描一个连续地经过所述x射线束移动的目标的机会了。

根据本发明的一个优选的实施方式包含一种评估所述影像的装置，所述装置具有分析对所述探测器的每个像素所探测的强度的进程的计算装置，其中所探测的强度的进程由在所述相位步进法中记录的预定数量的影像产生。由于所述目标的物理性能，原始x射线或被吸收、相移和/或散射，每个都在沿扫描方向所探测的强度的进程中留下独特的痕迹。因此所述计算装置包含存储器用于存储在快速步进法中获得在没有目标被置于光束线中时的影像，因为所述束线中存在目标与没有目标的纯图像的测量强度偏差包含有或多或少的全部有用信息。

为了适配所述探测器以把其灵敏度与所述衍射的x射线束的条纹结构相匹配，可以利用分析器光栅产生对应的空间调制的探测灵敏度，分析器光栅拥有与所述衍射分束光栅产生的一组条纹相同的周期和取向的吸收线，其中所述分析器光栅被安置于所述探测器的平面中，优选的是，紧接地位于所述探测器的前面。

所述相位步进法在一方面可以通过移动所述目标实现。通过沿相对于所述目标的基本上垂直于所述至少一个光栅中的吸收线的取向的方向扫描所述光栅中的至少一个光栅来实施所述相位步进法可以实现另一个现实的可供选择的替代方案。

本发明的另一个优选的实施方式关注利用所获得的强度数据并且旨在视像化所述强度以及其关于其在三个不同的物理效应，亦即：吸收、相衬和散射的光的原点的部分。该实施方式包含有准备显示数据的装置，该准备显示数据的装置用于显示所述目标被评估的影像，其中采用编码方法来鉴别对每个单独像素的单独贡献，其中：

a)差分的吸收信号dA(m，n)/dx或者吸收信号dA(m，n)的值或者任何前两者的绝对值被分配给第一编码；

b)差分的相衬信号dΦ(m，n)/dx或者积分的相位信号Φ(m，n)的值或者任何前两者的绝对值被分配给第二编码；

c)差分的散射信号dS(m，n)/dx或者散射信号S(m，n)的值或者任何前两者的绝对值被分配给第三编码。

通过进一步钻研该方法，所述用于准备显示数据的装置计算含有依据其编码叠加的所有三个绝对值的叠加影像。通过对每个像素叠加这三个单独的绝对值，产生反映对每个像素的贡献的结果影像。另外，所述准备显示数据的装置使得能够对三个代码的每个显示各自的影像，优选的是只强调与其它两个剩余编码中的信号相比较占相应像素支配地位的那些像素。因此，所述三个编码中的每一个都可以包含一个各自的信号类型，譬如单独的字母、符号和/或色彩。实施该选项的一个优选的方式是使用包含多个像素譬如M×N像素的叠加影像，所述像素的每个都具有代表在所述三个绝对值在该叠加中的贡献的类型的颜色。为了给出清楚的例子，吸收强度的绝对值用颜色RED编码，相衬强度的绝对值用颜色BLUE编码，散射强度的绝对值用颜色GREEN编码。既然对每个像素叠加了这些强度值，那么就相当容易地解释所述得出的影像。例如在显示来自吸收和相衬的强贡献的影像中的区域因此用紫或者洋红的颜色显示。在显示来自相衬和散射的强贡献的影像中的区域用黄的颜色显示。在此例子中，RGB彩色影像可以显示单个的影像中三个绝对值的比例。

在根据本发明的另一个优选的实施方式中，如果在所述至少一个分析器光栅中的光栅结构包含多个有垂直于所述光栅线一个P₂/n整数倍的移位的子光栅，就可以有利地实施目标(样本)譬如任何形状结构体或者行李的连续移动的扫描方法，其中P₂是所述至少一个分析器光栅的周期，而n是所述行探测器的数量。根据使用的行探测器的数量，所述样本的任意点可以成像n次，并且该n记录的强度代表对于该独特的点所述样本的相位步进扫描。

为了避免由于较大样本尺寸和所述配置的光学准直造成的测量强度的不希望的衰减，所述子光栅的每个都可以从所述x射线源等距离地布置，其中设有传送装置以沿跟随由所述子光栅的位置给定形状的偏转轨迹移动所述目标。这种布置的一个优选实施例包含在一个距所述x射线源有实质上恒定的半径的一个圆弧轨迹上布置相邻的子光栅。因此，所述样本的传送机就必跟随该圆轨迹，并且必须确保对所述衍射光栅和/或分析器光栅的一种最佳密切关系。

下面参照附图详细地说明本发明的优选实施例：

图1示出对所述的干涉仪配置的一个简化示意图；

图2示出两个光栅干涉仪(a)的一个示意图和所述差分相衬影像形成的原理；

图3示出在一个单独的探测器像素中的一种强度变量，所述强度变量作为在对(a)纯吸收目标、(b)有线性相位梯度的纯相位目标和(c)纯散射目标的相位步进扫描过程的光栅位置x_g的函数；

图4示出欧洲专利申请05012121(上)中揭示的相位扫描的用干涉仪的一个示意图解配置，以及用一个沿所述扫描方向连续移动一个目标的用干涉仪的一个示意图解配置；而

图5示出被连续移动的目标的相位扫描方法用的两个可能的配置的一个示意图。

因为前面已经说明了图1和2a)以认识先前的欧洲专利申请05012121的内容，所以下面把重点转移到根据本发明的从其它效应譬如不均匀照度或者光栅的不完善中分离由样本引起的吸收、差分相衬和散射信号的技术方案。在本申请的文意中，使用一种所谓的相位步进法。在沿横向x_g(参见图2b)扫描一个光栅(G2)的同时，记录一系列的影像。在探测器D平面中每个像素(m，n)中的强度信号I(m，n)作为x_g的一个函数振荡(参照图3)。这些振荡可以通过使用运行在评估装置μ上的一种评估算法的几种方法分析。例子是基于正弦拟合程序、一维自校正分析的参数，或者在只存在不多的点的情况下基于三角方程的分析法。还适宜的是用一种傅里叶级数利用记录在每个探测器像素(m，n)中的强度的一种数字展开(离散的快速傅里叶变换)，该傅里叶级数为：

(1)I(m，n，x_g)＝∑a_i(m，n)sin(kx_g+Φ_i(m，n))≈a₀(m，n)+a₁(m，n)sin(kx_g+Φ₁(m，n))+...，

式中a_i是所述离散傅里叶变换的幅度系数，而Φ_i是其对应的相位系数，并且k＝2∏/P₂。在每个探测器像素中所述样本的平均变换T(m，n)由下式

(2)T(m，n)＝a^s ₀(m，n)/a^r ₀(m，n)，

给出，式中上标^s和^r标注在位置(^s)中存在所述样品的测量值和没有所述样品的测量值(标注：^r)。T(m，n)涉及每个像素中的平均吸收，A(m，n)，在此A(m，n)＝1-T(m，n)。请注意A(m，n)等同于没有在位的该干涉仪会测量到的值。沿垂直于光栅G1和G2中的线的方向中所述目标的积分相移的梯度的成份，即：差分相衬(DPC)信号dφ(m，n)/dx，依下式相关于相位步进扫描中的干涉图案的水平位移

$\left(3\right),\mathrm{d\Φ}(m,n)/\mathrm{dx}=\mathrm{\λd}/p_2({\mathrm{\Φ}}^s(m,n)-{\mathrm{\Φ}}^r(m,n)).$

如已经在先前提交的欧洲专利申请中所说明的那样，当其横过所述目标时，可以沿x射线束对所述差分信号进行积分以获得所述目标沿x射线束的总相移。

在该新的技术方面尤其着重于评估强度振荡的幅度，a₁，在I(m，n，x_g)[公式(1)]中。归一化的振荡幅度、或者说所述的干涉仪的能见度由比例a₁/a₀给出。当没有样本在位时，该量含有关于由所述的干涉仪产生的最大反差的信息。它取决于沿垂直于光栅线的方向x射线源的角度大小、光栅的质量和所述x射线源能谱。重要的是，所述能见度的值可以由所述x射线束与样本○的交互作用改变。可以降低所述能见度的一个交互作用是所述样本中的小角散射。小角散射尤其对纳米至微米长度尺度的目标的密度变化灵敏。它自然地把可以通过所述方法直接成像的长度尺度补充和延伸到亚微米的范围。尽管所述信息是在对应于一个探测器像素尺寸的一个动量转移范围上进行总体平均的，但是该信息对于探测例如肿瘤结构之类的病理改变可能是非常有用的。对较高的能量(＞30KeV)，康普顿散射显著地增加，而康普顿散射是一种获取样本○内部结构的重要信息的附加源。由于在样本中x射线散射造成的能见度相对下降可以通过确定归一化的能见度对每个像素(m，n)进行量化：

(4)V(m，n)＝V^s(m，n)/V^r(m，n)＝[a^s ₁(m，n)/a^s ₀(m，n)]/[a^r ₁(m，n)/a^r ₀(m，n)].

更加准确地说，典型示范样本存在于所述射线束中造成的一种V(m，n)减少可以通过考虑所述x射线束的原始相干函数的改变来进行解释。在这种一个图片中，所述样本中的散射可以看作一个第二的、较大的带有对应地较小横向相干长度的x射线源。一个较小的相干长度有效地降低一个相位步进扫描中的能见度，并且这就是用公式(4)所表达的。所述散射信号(有时也称为去相干信号：decoherencesignal)S被定义为

(5)S(m，n)＝1-V(m，n)。

对于均质的样本，即对于有可忽略的小角x射线散射(SAXS)或者康普顿散射贡献的样本，S(m，n)＝0。在另一个方面，较大的S值反映在所述样本中高数量的SAXS或者康普顿散射，并且可以得出关于其内部子结构的信息。

在图3中，示出在一个相位步进扫描过程中的三个信号以及其对所述强度曲线的作用，I(m，n，X_g)。所描述的是在一个相位步进扫描过程中对一个纯吸收[图3(a)]、一个纯相移[图3(b)]和一个纯散射[图3(c)]的所期待的理想化强度变量。当然实际样本可以在所有三个成像通道中产生信号。实事表明，可以帮助比基于一个单个成像通道更加容易鉴别不同样本组成的正是所述三个成像信号的比例。

已经接收到一个鸡翅的实验结果。该实验在一个工作于35KV/30mA的Seifert ID 3000x射线发生器上进行。使用一个聚焦尺寸8(水平)×0.4(垂直)mm²的常规的钨(W)线聚焦管(DX-W8x0.4-L)。由于靶相对于所述配置的光轴6度的倾斜，有效的x射线源尺寸为0.8(水平)×0.4(垂直)mm²。光栅G0、G1、G2由一种涉及光刻、进入硅的深蚀刻以及金电镀层的工艺制造。它们的周期是：P₀＝73μm、P₁＝3.9μm，并且P₂＝2.0μm。所述光栅结构的高度是42μm(G0)、35μm(G1)、26μm(G2)。在光栅之间的距离是1＝1.57m和d＝43mm。使用一个有一个退放大的光学透镜***和一个被冷却的电荷耦合器件(CCD：Fingerlakes公司，制造，FLIIMG 1001，有1024×1024像素，24×24μm的像素尺寸的柯达芯片)。有效空间分辨率主要由达到≈0.1mm的闪烁屏厚度决定。

透射T只表示对高吸收的骨骼结构的较低透射和在周围组织中的一种较高透射。如所期待的那样，相衬信号dφ/dx加强所述影像的高频成份，例如骨骼边缘，并且示出软组织结构中的精细细节。散射影像，S(m，n)，只对骨骼结构显示相对高的值，而所述组织只表现为一种非常微弱的信号。该观察结果提示：所述组织结构可以看作一种相对较小的SAXS源，其有几个微米长度尺度范围内非常小的密度变化，在此，用所述配置有效得多地测量所述散射信号。高密度变化，尤其是在几个微米和亚微米长度尺度上，产生一种强SAXS信号，该强SAXS信号反映一种散射信号的提高。这些初步的结果提示散射影像可以提供一种较高的影像反差，尤其是存在有几个微米和亚微米长度尺度的不同密度变化的组成部分的情况下。

该散射信号给出了提高的反差，尤其是在下列应用中：

1.医学影像I：

已知的是肿瘤的SAXA表现可以与健康组织的SAXA表现有显著的区别。这是因为肿瘤组织的生长包括不同于健康组织的、微米和亚微米尺度的一种密度起伏。从而所述散射信号可以用于获得针对不同组织类型的一种选择性，即使幅度或者相衬信号是相同的，这也对迄今所公知的信号解释设施的一种显著改善。

2.医学影像II：

由于其散射贡献(例如一个组织本体中的小的骨分段)使用所述散射信号可以提高所述像素尺寸数量级或者更小的数量级的结构的探测。例如，已经在骨样本中观察到[图4]的那样，由于空心的、多微孔的骨骼结构引散射增加，散射信号可以强于幅度反差。

3.非破坏性探测I.：

散射信号可以用于改善探测目标中微裂纹、夹杂物、或者缺陷。一得特殊应用可能是探测食物产品中的污染，例如在鸡切片中的残余骨骼分段。采用吸收反差难于探测，因为样本的不规则形状在吸收差别中占主导地位。

4.国家安全：

商业效果上有高度潜力的另一个令人感兴趣的应用可以是国家安全应用的行李检查，例如搜查***物或者非法药物。

所提出的三种不同的信号通道，亦即：吸收、相移、散射难于显示，因为这要求准确比较若干(灰色调)影像，并且三种通道比例中极小的区别往往是有意义的。根据本发明的结论是用彩色代码显示两个或者所有三个信号通道来进行这种比较，即：把每个通道配属给一个不同的颜色，例如在一个RGB彩色影像中配属给红、绿和蓝。以此方式可以在一个单个的影像中显示所述信号通道的比例。可以实施几个配属一个RGB影像的不同通道的可能性。可惜在专利申请的附图中只允许展示灰色调影像。然而本领域普通技术人员能够根据彩色三基色的彩色混合原理进行理解。

基于光栅的相衬方法探测相位梯度、需要通过积分不同相位信号来重建的相位。吸收影像和散射影像不是差分影像。因为往往通过积分的相位重建是困难的并且造成伪差，可以有用的是代之以差分所述吸收影像和散射影像(这通常引起较少的伪差)，和显示三个差分的影像-优选的是如前文所述地用彩色编码显示。

在以前提交的欧洲专利申请05012121中诉诸于在一种带有狭窄狭缝和行探测器形成的扇形射线束的x射线扫描仪中使用该方法的可能性。确实，这种扫描***对全照区x射线成像***具有实质上的优势：

1.***只要求一个行探测器，这与三维探测器相比显著降低了成本。

2.获得有非常高灵敏度和低噪音的行探测器容易(并且便宜)得多。单光子读数线可以在市场上购到。

3.该配置抑制散射的x射线(康普顿散射)引起的模糊或者说反差降低，并且不要求一个抗散射器栅格。

然而进行一个嵌套扫描方案是复杂而耗时的(对于每个影像线中的相位步进和对于获取一个二维图像)。而且在某些应用中，例如检查在连续运动的传送带上的产品或者行李时，相位步进会要求在相位步进扫描所需要的时间间期停止传送带的运动，而这往往是不可能的。在图8中示出有效地进行一个嵌套扫描的一种有效方法。图中上部示出在以前提交的专利中已经说明了带有单个行探测器的扫描配置。下部的配置包含一个拥有n个探测器D_n(出于简化的目的仅仅示出三个探测器)的阵列。基本特征是G2中的每个子光栅G2_n在其垂直于所述光栅线中的位置稍被移位。这种两个相邻的子光栅G2_n之间的移位应当是整数倍P2_n/n。在所述样本沿所述扫描方向(例如在图3中所示的x_g)移动的同时，连续地读出行探测器D_n。从而，每次通过每个行探测器D_n，对所述样本中的一个确定的点进行n次成像，并且所述n个记录的强度代表该点的一个相位步进扫描。因此，数量为n个的行探测器在该点沿所述相位步进得出n个点。因为对所述样本的n个不同位置进行这些强度的记录，即在不同的时间进行记录，因此需要重布置所述n个行探测器的影像数据以显示在显示装置Im上。可以连续移动样本○。一个附加的优点是与以前说明的单个行探测器相比较，记录n倍多的通量。

为了避免由于样本○的较大尺寸和所述配置的光学对准造成的测量强度的不希望的衰减，所述子光栅G2_n中的每一个都可以从所述x射线源等距离地布置，其中设有传送装置以沿跟随由所述子光栅G2_n的位置给定的一个形状的偏转轨迹来移动所述目标，如在图5A和5B中所示。这种布置的优选实施例包含在一个距所述x射线源实质恒定半径的一个圆弧轨迹上，或者在一个平坦面上布置相邻的子光栅，以使得能够径向地通过所述x射线，该x射线穿透图5A和5B中所示的样本。因此，所述样本(例如一件行李)的传送机就必跟随该圆轨迹，并且必须确保对所述衍射光栅和/或分析器光栅的一种最佳密切关系。

Claims (13)

1.一种用于从目标(O)获得定量的x射线影像的x射线干涉仪(2)，尤其是硬x射线的干涉仪(2)，

所述干涉仪(2)包含：

a)x射线源(x射线)，优选的是标准多色x射线源，

b)非布喇格晶体的衍射分束光栅(G1)，优选的是采用透射几何，

c)有多个单独像素的空间调制探测灵敏度的位置灵敏探测器(D)；

d)用于记录相位步进法中的探测器(D)的影像的装置(微机)；和

e)用于在一系列的影像中评估每个像素的强度的装置(微机)，以把每个单独像素的目标特性鉴别为吸收主导的像素和/或差分相衬主导的像素和/或x射线散射主导的像素。

2.如权利要求1所述的干涉仪，

其特征在于，

用于评估所述影像的装置(微机)，该用于评估所述影像的装置(微机)包含对所述探测器(D)的每个像素的探测强度的进程进行分析的计算装置(微机)，其中由在所述相位步进法中记录的预定数量的影像得出该探测强度的进程。

3.如权利要求2所述的干涉仪，

其特征在于，

该计算装置(微机)包含存储器，所述存储器用于在没有目标(O)被放置于x射线束线(x射线)中的情况下来存储在快速步进法中所获得的影像。

4.如以上权利要求中任一项所述的干涉仪，

其特征在于，

空间调制的探测灵敏度由分析器光栅(G2)产生，该分析器光栅(G1)拥有与所述衍射分束光栅(G1)产生的一组条纹相同的周期和取向的吸收线，其中所述分析器光栅(G1)被安置于所述探测器(D)的平面中，优选的是，紧接地位于所述探测器(D)的前面。

5.如以上权利要求中任一项所述的干涉仪，

其特征在于，

通过沿相对于所述目标(O)的基本上垂直于所述至少一个光栅(G1，G2)中的吸收线的取向的方向(x_g)扫描所述光栅(G1、G2)中的至少一个光栅来实施所述相位步进法。

6.如以上权利要求中任一项所述的干涉仪，

其特征在于，

包含有准备显示数据的装置(Im)，该准备显示数据的装置(Im)用于显示所述目标被评估的影像，其中采用编码方法来鉴别对每个单独像素的单独贡献，

其中：

a)差分的吸收信号dA(m，n)/dx或者吸收信号dA(m，n)的值或者任何前两者的绝对值被分配给第一编码；

b)差分的相衬信号dΦ(m，n)/dx或者积分的相位信号Φ(m，n)的值或者任何前两者的绝对值被分配给第二编码；

c)差分的散射信号dS(m，n)/dx或者散射信号dS(m，n)的值或者任何前两者的绝对值被分配给第三编码。

7.如权利要求6所述的干涉仪，

其特征在于，

所述用于准备显示数据的装置(Im)计算含有依据其各自编码而叠加的所有三个值的叠加影像。

8.如权利要求6或7所述的干涉仪，

其特征在于，

所述准备显示数据的装置(Im)使得能够对三个代码中的每一个都显示单独的影像。

9.如权利要求6至8中任一项所述的干涉仪，

所述三个编码中的每一个都包含各自的信号类型，譬如单独的字母、符号和/或颜色。

10.如权利要求6至8中任一项所述的干涉仪，

其特征在于，

所述叠加影像包含M×N个像素的阵列，所述像素中的每一个都具有表示在所述三个绝对值的该叠加中的单个信号类型的贡献的颜色。

11.一种用于从目标(O)获得定量的x射线影像的x射线干涉仪、尤其是硬x射线干涉仪(2’)，优选的是根据权利要求1至10中任一项所述的干涉仪，包含：

a)狭缝遮光板(G0_n)，该狭缝遮光板(G0_n)具有被布置在x射线源(x射线)与分束光栅(G1_n)之间的多个狭缝(n)，该分束光栅(G1_n)允许所述目标(O)被布置在所述狭缝遮光板(G0_n)与分束光栅(G1_n)之间；

b)至少一个被布置在所述分束光栅(G1_n)与探测器(D_n)之间的分析器光栅(G2_n)，其中所述分束光栅(G1_n)和每一个所述至少一个分析器光栅(G2_n)都具有与所述狭缝遮光板中的多个(n个)狭缝相关联的光栅结构；

c)所述探测器被布置成单独的行探测器(D_n)阵列，每一个行探测器(D_n)阵列都具有多个像素，其中所采用的行探测器的数量(n)对应于所述狭缝遮光板中狭缝的数量；

d)用于沿扫描方向(x_g)移动所述目标(O)的装置(C)；所述扫描方向(x_g)垂直于所述光栅结构中的光栅的取向；

e)在连续扫描方法中记录所述探测器(D_n)的影像的装置(微机)；

f)评估一系列影像中的每一个像素的强度的装置(Im)，所述一系列影像代表沿所述扫描方向(x_g)移动的该目标(O)的至少一个部分的相位步进扫描。

12.如权利要求11所述的干涉仪(2’)，

其特征在于，

在所述至少一个分析器光栅中的光栅结构包含多个拥有垂直于所述光栅线P₂/n的整数倍的移位的子光栅，其中P₂是所述至少一个分析器光栅(G2)的周期，而n是所述行探测器的数量。

13.如权利要求11或12所述的干涉仪，

其特征在于，

所述子光栅中的每一个都被从所述x射线源等距离地布置，其中设有传送装置以沿跟随由所述子光栅的位置给定的形状的偏转轨迹来移动所述目标。

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