CN101952900B - 用于相位对比成像的x射线探测器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种X射线探测器(30)，其包括敏感元件(Pi-1，b，Pia，Pib，Pi+1，a，Pi+1，b)的阵列和在两个不同的敏感元件前方以不同的相位和/或周期设置的至少两个分析器光栅(G2a，G2b)。优选地，所述敏感元件被组织为例如四个相邻的敏感元件的宏像素(IIi)，其中相互具有不同相位的分析器光栅设置在所述敏感元件前面。特别地，将探测器(30)应用于X射线设备(100)以生成相位对比图像，这是由于X射线设备允许对由其在不同位置同时生成的强度图样(I)进行采样。

Description

用于相位对比成像的X射线探测器
技术领域
本发明涉及一种X射线探测器、包括这种探测器的X射线设备以及用于分析X射线强度图样特别地用于生成对象的相位对比X射线图像的方法。
背景技术
尽管经典的X射线成像测量对象的X射线吸收量，但是相位对比成像是为了探测当X射线穿过对象时他们经历的相移。根据文献记载(T.Weitkamp等人，“X-ray phase imaging with a grating interferometer”，OpticsExpress 13(16)，2005)，当对对象照射(相干)X射线时，在对象后面放置相位光栅，以生成强度最大值和最小值的干涉图样。X射线波中由对象引入的任何相移都可能导致干涉图样中一些特定的位移。因此，测量这些位移允许重建感兴趣对象的相移。
上述方法的问题在于，现有的X射线探测器的合理像素尺寸比干涉图样的最大值和最小值之间的距离大得多。因此这些图样无法在空间上直接分解。为了解决这个问题，已经提出紧接在探测器像素前方使用吸收光栅，这样利用探测器像素可以仅仅看到干涉图样的小的子部分。吸收光栅关于像素的移动允许恢复干涉图样的结构(即，无对象情况下从默认图样的偏离)。然而，光学元件的所需移动不是一件简单的机械性任务，特别是如果将相位对比成像运用在医学环境下时，其还必须快速和高度精确地完成。
此外，将格栅移动到不同位置是耗时的，使得对移动对象(例如跳动的心脏)成像可能由于运动伪影而变得模糊。
发明内容
基于上述背景技术，本发明的目的在于提供了一种用于生成X射线相位对比图像的器件，其特别适合于医学成像领域的应用，例如计算断层摄影(CT)。
该目的由如权利要求1所述的X射线探测器、如权利要求5所述的X射线设备以及如权利要求11所述的方法实现。优选的实施例概括在从属权利要求中公开。
按照其第一方面，本发明涉及一种X射线探测器，特别是(但非排它地)用于分析相位对比成像背景下的X射线强度图样。该探测器包括以下部件：
a)X射线敏感元件阵列的阵列，通常称为“像素”。术语“阵列”在这里代表通常含义的对象的任何一维、二维或者三维布置。多数情况下，这种阵列是一种一维或者二维布置。
b)至少两个分析器光栅，其在两个不同的敏感元件前方以不同的相位(例如相对于彼此具有相移)和/或周期设置。在该背景下，术语“分析器光栅”将表示具有一些X射线特性的规律性变化的光学元件，所述X射线特性例如为其吸收系数或者其折射率，其中所述规律性可以描述为某种重复的周期。
上述X射线探测器具有的优点为允许以具有不同特性的至少两个分析器光栅对同时撞击到X射线探测器上的X射线(强度)图样进行采样。如下文将详细描述地，这种X射线探测器可特别用于生成对象的相位对比X射线图像，而无需相对于彼此移动两个光学元件。
尽管本发明包括的情况仅存在两个分析器光栅，但是优选地，在每个敏感元件的前方设置一个分析器光栅。在该情况下的分析器光栅构成了与敏感元件的阵列对应的阵列，其中该阵列中的至少两个分析器光栅具有不同的相位和/或周期。一般地，所有分析器光栅的集合可以分解为分析器光栅的子集，并且各自具有相同的相位和周期，其中任意地从不同子集中选择的每两个分析器光栅都具有不同的相位和/或周期。在优选的实施例中，该子集将具有大约相同数量的元件，并且每个子集的这些元件(分析器光栅)都基于均匀地分散在整个分析器光栅阵列上。因此，对于每个子集和阵列上的任何位置，可以在临近所述位置处找到来自所述子集的分析器光栅。
在该X射线探测器的优选实施例中，分析器光栅是以吸收格栅实现的，特别是线格栅，其包括以一些周期(间距)重复的多个平行的X射线吸收线，并且包括它们之间的透明条纹。
根据X射线探测器的另一优选实施例，敏感元件的阵列包括若干敏感元件的至少一个集合，其在下文被称为“宏像素”，其中所述敏感元件具有在其前方的、具有互不相同的相位和/或周期的分析器光栅。因此宏像素的敏感元件接收已经经过不同类型的预处理的X辐射，并且该宏像素作为一个整体并行地提供具有不同信息内容的传感器信号。优选地，宏像素包括连接的结构，特别地具有类似于矩形或者圆形的紧密形状。而且，优选地将敏感元件的整个阵列组织在这种宏像素中，该宏像素可能具有不同组成(例如不同数量的敏感元件和/或不同设计的分析器光栅)或者全部具有相同的设计。
在关于宏像素的本实施例的进一步发展中，宏像素的分析器光栅具有相同的周期，但是相互的相移均匀地分布在某一周期的光栅结构上。于是由宏像素的分析器光栅均匀地采样/处理一个周期的长度。
本发明还涉及用于生成对象的相位对比图像的X射线设备，所述相位对比图像即其中图像点的值与在所发射的X射线中由对象引起的相移相关的图像，而图像点的位置与对象在空间上相关(例如通过投影或者断面映射)。该X射线设备包括以下部件：
-X射线源，其用于生成X射线。为了生成干涉图样，所生成的X射线应该具有足够大的空间相干性和时间相干性。
-衍射光学元件，下文中缩写为“DOE”。DOE暴露于X射线源，即设置DOE使得当X射线源是激活时所述DOE被X射线源的发射击中。
-上述类型的X射线探测器，即具有X射线敏感元件的阵列以及至少两个分析器光栅，所述分析器光栅在两个不同的敏感元件前方以不同的相位和/或周期设置(应当注意到分析器光栅的相位与X射线的相位相比是另一变量)。
所述X射线设备具有处理强度图样的优势，该强度图样由DOE连同具有不同特性的分析器光栅同时生成。因此，就避免了在DOE和敏感元件前方的(全局)分析器光栅之间所需的相对运动。
X射线探测器中分析器光栅的周期优选地对应于干涉图样的周期，该干涉图样在分析器光栅位置处使用X射线设备期间由DOE生成。因此，干涉图样通常与DOE的周期有关，在很多情况下，这个要求等于说明分析器光栅的周期与DOE的周期是相关的(例如，彼此相同的或者整数倍的关系)。由于分析器光栅的周期对应于干涉图样的周期，因此能够利用具有比干涉图样周期大得多的范围的敏感元件在特性点处(例如在最小值、最大值、和/或它们之间的任何指定位置)对所述图样进行采样。
该X射线设备优选地进一步包括了评估单元，用于确定由对象引起的X射线相移，其中对象位于X射线源和DOE之间的X射线路径上。评估单元可以由专门的电子硬件、数字数据处理器硬件及相关软件或者二者的组合来实现。评估单元利用了对象引起的相移和能够在DOE之后观察到的干涉图样的所得变化之间的明确限定的关系；反转这个关系允许计算出期望的对象的相位对比图像。
在上述实施例的进一步发展中，评估单元另外地包括重建模块，其根据从不同方向得到的对象的相位对比投影而对所述对象的横截面相位对比图像进行重建。该重建模块可以应用计算机断层摄影(CT)的算法，该算法是本领域技术人员熟知的吸收X射线成像。
X射线探测器和/或X射线源可以这种方式被任选地安装在一些载体上，使得它们能够围绕诸如被X射线照射的患者的静止对象(圆形地和/或螺旋形地)旋转。X射线探测器和X射线源可被特别地耦合到公共载体上以进行同步旋转。这样，就能够建立起主要熟知的CT***。
上文已经提到，X射线源应该具有在DOE之后生成干涉图样所需的时间和空间上的相干性。X射线源可以任选地包括设置在光栅前方的空间延伸的发射器，其中术语“前方”指的是X射线源的发射方向(即，穿过光栅的所发射的X射线)。延伸的发射器可以是一种标准的阳极，如在常规的X射线源中使用的，并自身空间不相干。借助于光栅，发射器可以被有效地划分为若干线发射器，每个线发射器空间相干(在与其长度垂直的方向上)。
X射线源任选地包括至少一个滤波器，例如，抑制X射线源发射的X射线谱的特定频段的滤波器。因此能够过滤掉X射线谱中对于期望的相位对比成像无用的或者甚至妨碍这种成像的部分。这有助于使对象对X辐射的曝露最小化，这在医学应用中是尤其重要的。
本发明还涉及用于分析X射线强度图样特别是基本上周期性图样的方法，所述方法包括利用相互不同相位和/或周期的至少两个分析器光栅对强度图样进行局部采样。
此方法允许以不同方式同时局部地处理强度图样，即，利用不同特性的分析器光栅。如上所述，这特别有利于对象的X射线相位对比图像的生成，期间所述对象被X辐射辐照，并且利用设置在对象之后的DOE生成干涉图样。
X射线设备(或者，更确切地说，相关联的控制和评估单元)典型地是可编程的，例如，它可以包括微处理器或FPGA。因此，本发明还包括计算机程序产品，当在计算设备上执行时，所述计算机程序产品提供根据本发明的任何方法的功能。
此外，本发明包括数据载体，例如，软盘、硬盘、或压缩盘(CD-ROM)，其以机器可读的形式存储计算机产品，并且当存储在数据载体上的程序在计算设备上运行时，所述数据载体执行本发明中的至少一个方法。
目前，互联网或企业内网提供这种软件的下载，因此本发明还包括在局域网或广域网上传输根据本发明的计算机产品。计算设备可以包括个人计算机或工作站。计算设备可以包括微处理器和FPGA中的一种。
附图说明
通过参考以下描述的实施例，本发明的这些和其它方面将变得显而易见并且得以阐明。借助于附图，以示例的方式描述这些实施例，其中；
图1示意性图示了根据本发明的用于生成对象的相位对比图像的X射线设备；
图2示意性图示了图1的探测器的一个宏像素上的顶视图；
图3图示了利用图2中示出类型的宏像素采样强度图样。
相同的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
将X射线束视为波长较短的电磁波，物质对横穿的X射线产生影响可以被描述成复折射率n＝1-δ-iβ。通常，X射线成像指的是折射率的虚部iβ，即，考虑了X射线影响被检查中对象的衰减。
但是，相移δ的X射线成像中也是可能的。事实上，生物组织对相移δ的影响比对吸收成分的影响高得多。这使得软组织成像成为相位对比成像(PCI)中具有吸引力的应用。同样重要的是考虑到对比度与所吸收的X射线剂量不相关。这可能使X射线成像成为低剂量模态，这对于X射线CT尤为重要。
近年来，PCI只应用于学术研究中。后来，人们发现PCI的简单实现(更确切的说是“微分PCI”)，其也可应用于医学成像(例如上文提到的T.Weitkamp等人)。该装置包括相干X射线源，其产生横穿对象的射束。在对象之后，放置射束***器光栅。所得到的干涉图样，也被称为Talbot效应，包含与在射束相移最大值和最小值(典型地为几个μm)的相对位置中的射束相移有关的所需信息。由于普通X射线探测器(典型分辨率大约是150μm)不能分辨这种微细结构，因此利用相位分析器光栅(或“吸收格栅”)对干涉进行采样，这种光栅具有发射和吸收条纹的周期性图样的特征，并且其周期与干涉图样的周期相似。相似周期在光栅之后产生更大周期的莫尔条纹，其可以由普通X射线探测器探测到。本方法中的“采样”(或“相位步进”)是指按栅距p(典型地约1μm)使分析器光栅步进。能够从针对每个采样格栅位置(例如，8个样本)测量的特定莫尔图样中提取相移。
需重点提及的是，以往相干X射线源(微聚焦管或同步加速器)看似是PCI的前提，但现在可以被X射线管和确保通过小孔的干涉的另外的源光栅所取代。而且，文献(F.Pfeiffer等人，Phys.Rev.Lett.98，108105(2007))中也描述了运用硬X射线的相移计算机断层摄影。
尽管上述新技术意味着以与传统X射线成像相比较小的额外努力而朝PCI跳跃式发展，但相位步进的方法被视为医学应用的主要障碍。其原因主要有以下两方面：
-(单一投影视图的)相移的一个数据点是根据若干连续采集帧计算的。很多医学应用中，例如由于患者的心跳或呼吸，是不允许长时间采集的。
-对机械调准的要求非常高，这是因为相对位置必须在亚微米范围内确定。这对X射线源和探测器都固定在旋转扫描架或C臂上的断层摄影成像设备是一个巨大挑战。PCI中还有两个光栅必须包括在机械设备中。而且，必须提供用于分析器光栅的平移运动以进行相位步进的成像设备的机械性。
图1(并未按比例！)图示了解决以上问题的X射线设备100的设计。X射线设备100包括用于生成X辐射的X射线源10。X射线源10包括在盒中的空间延伸的发射器11，其例如可以由标准X射线源的焦点(阳极)来实现，并且通常具有垂直于光轴(z轴)的几毫米的范围。光栅G0设置在发射器11的前方，以将发射细分为线，每条线在横向(x-)上空间相干。能够在很多文献中(例如上文提到的Pfeiffer等人)找到关于此方法的更多细节。
为了更清楚地说明，在图中仅图示了在光栅G0的一个狭缝之后在z方向中传播的一个柱面波。柱面波穿过了对象1，例如将被设备100成像的患者的身体。对象1的材料在X射线波中引起相移，导致在对象1之后形成改变的(被干扰的)波前。对于垂直于光轴的每个位置x，相移Φ(x)因此与波前相关联，其中波前是沿相应X射线路径的材料特征的特性。完整函数Φ是感兴趣对象1的相位对比投影图像。
为了确定相移函数Φ，在对象1之后设置衍射光学元件(DOE)。在所示示例中，该DOE由垂直于光轴延伸的相位光栅G1实现(其狭缝与源光栅G0的狭缝平行)。光栅G1在传输几何学中生成干涉图样，即，在与对象侧相反的空间中。在固定坐标y和z下(并且忽略对x射线波长的依赖)的干涉图样可用下面函数描述
I＝I(x，Φ(x)).
在距DOE光栅G1的给定距离处，如图示意性所示，干涉图样对应于强度最大值和最小值的周期性图样。则利用探测器30测量此干涉图样将允许推断对象1引入的相移Φ(x)。
事实上，由于由两个相邻最大值或者最小值之间的距离确定的所需空间分辨率比通常X射线探测器的敏感元件或像素的尺寸小得多，因此对格栅G1之后的干涉图样I的测量不是件简单的任务。如前面已经解释的，文献中提出了在探测器像素前方放置吸收光栅，所述光栅要具有与对象之后的格栅G1相同的周期。这种吸收光栅具有提供小窗口的功能，通过该窗口探测器“看到”周期性干涉图样I的相应分段，例如最大值周围的小区域，因此有效地测量这些分段中的强度。通过在x方向上移位吸收光栅，能够在若干位置处对干涉图样进行采样，这允许对干涉图样进行完整重建。该格栅步进方法的问题在于其要求复杂且精确的机械性。此外，步进还暗示在不同时间顺序地进行测量，如果对象移动或者如果使用旋转设置进行计算机断层摄影(CT)重建时，这是非常不利的。
为了避免这些情况，这里提出以空间域的采样取代时域的采样(即格栅步进)。这可以通过图1中图示的探测器设计实现。探测器30包括(一般为几千个)敏感元件或像素…，P(i-1)a，P(i-1)b，Pia，Pib，P(i+1)a，P(i+1)b，…，的阵列，这些元件或者像素生成与撞击到其上的X辐射的强度相对应的电信号。这些像素中的每个都设置在相应的局部分析器光栅后面。为了说明的目的，图1就这方面示出了两个“全局”光栅G2a，G2b，其相互平行地设置在整个像素阵列的前方。第一光栅G2a只在每两个像素P(i-1)a，Pia，P(i+1)a的前方具有吸收线，而第二光栅G2b只在剩余像素P(i-1)b，Pib，P(i+1)b的前方具有吸收线。此外，两个光栅G2a，G2b具有相同的周期或者间距(即，它们吸收线之间的距离)，但是它们的线图样相对于彼此以距离dab移位。因此，相对于像素P(i-1)b，Pib，P(i+1)b，像素P(i-1)a，Pia，P(i+1)a采样强度图样I的其它相对位置。二者结合起来，每对相邻像素[P(i-1)a和P(i-1)b]，[Pia和Pib]和[P(i+1)a和P(i+1)b]构成了“宏像素”∏i-1，∏i，∏i+1，其提供不同采样点处的局部强度图样I的同时分析。
图1中，只可看到像素P(i-1)a，…的线性布置。但通常，像素阵列是二维的。这在图2中以示范性像素阵列的顶视图图示出，该像素阵列示出了包括四个相邻(子)像素Pia，Pib，Pic，Pid的宏像素∏i。每个像素Pia，-Pib的前方，设置相应的分析器光栅Gia，Gib，Gic，Gid。这些分析器光栅具有相同的间距p(即，周期)。然而，分析器光栅GiY的线图样相对于分析器光栅GiX的线图样以非零的距离dXY设置(从指数a，b，c，d中选取X，Y，并且将距离定义为从光栅GiX的任意选取的吸收条纹的左边缘，到另一光栅GiY的任意选取的吸收条纹的左边缘)。该移位会导致以下相对于光栅Gia的“有效”相对移位：
rab＝dab MOD p
rac＝dac MOD p
rad＝dad MOD p，
其中，“x MOD y”指的是模函数，即是x除以y的余数，其中x，y是实数。选择dab，dac，dad使得rab，rac，rad均匀分布在间距p，即，相位采样均匀分布在2π上。
图3图示了这一点，其示出强度图样I的两个示范性周期。所示周期位于两个不同的宏像素∏i，∏i+1上的不同x坐标处。如上文所述，这两个宏像素每个都包括对强度图样的四个不同位置a，b，c，d进行采样的四个(子)像素(需注意的是，该图只示出了在强度图样的一个周期中的采样，而事实上，每个子像素在很多周期对相应的位置进行采样)。根据采样点，可针对每个宏像素重建局部强度图样I，如现有技术中已知的关于利用相位步进进行相位对比成像，因此揭示了在所考虑的宏像素∏i，∏i+1的位置之间强度图样I中可能的(相位)移位。如现有技术中已知的，最终能够从强度图样的这些(相位)移位中推导出预期的相位对比图像。
总之，上述装置和方法利用子像素化来确定强度图样的(相位)移位。一个宏像素的每个子像素提供对强度图样的不同采样。其通过相对于像素探测器具有固定位置的特殊分析器光栅来实现。该新型分析器光栅的形状与像素探测器的形状相同，即，它的特征为子光栅。所有子光栅的间距与传统分析器光栅的间距一样。但是，在宏像素内，子光栅相对于彼此有微许位移。优选地选择一个宏像素的子光栅之间的偏移，使得强度图样的相应的采样点覆盖2π的完全移位区间。所述探测器能够一次性测量投影的移位，消除了针对相同投影视图利用吸收格栅执行连续步骤的需求。本质上，时域中的采样被空间域中的采样取代。
虽然是以2×2的宏像素为例进行讨论，但此设计可以容易地延伸为N×M像素(N，M≥2)。例如，在Weitkamp等人的文献中被充分证明地，可以为八个样本设计具有3×3子像素的宏像素的子光栅。因此，一个子像素将提供冗余的信息。通过适当处理，其可以提高本方法的鲁棒性。
本发明可使用高度分割的像素探测器，例如基于具有55μm宽的像素的Medipix2计数模式的ASIC的探测器(X.Llopart等人，IEEE Trans.Nucl.Sci.49(5)，2002，2279-2283)。M.Bech等人在Applied Radiation and Isotopes(2007，doi：10.1016/j.apradiso.2007.10.003)中报道了利用计数模式探测器进行相位对比成像。对于X射线CT应用，典型300μm像素间距的光子计数探测器也同样适用。因为技术原因，传统探测器的像素间距一般很小，在信号处理链后期，子像素被重组(re-bin)成更大的宏像素。
能够例如利用上述类型的Medipix探测器通过将2个维度上的3个55μm间距像素组成165μm间距的宏像素而获得根据本发明的3×3子像素结构。值得注意的是，这并不对应于为了提供165μm间距的像素而在医学成像的传统应用中使用的3×3面元；还需单独读取宏像素中的55μm的子像素。
以现有技术中描述的相同的方式生产分析器光栅是可能的。例如，已经报道了生产过程(如上文提到的T.Weitkamp等人)，其包括电子束光刻、深度硅刻、金电镀。为上述发明，光刻步骤需要改进，即，光刻掩膜必须包括子像素化。
X射线照相术、X射线透视法和X射线CT都将特别地从本发明受益。与传统的X射线吸收成像相比，相位对比成像提供具有对于软组织区域更高对比度的图像。
最后应当指出，在本申请中，术语“包括”不排除其它元件或步骤，“一”或“一个”不排除多个，并且单个处理器或其它单元可实现若干装置的功能。本发明在于各个新特性特征和特性特征的各个组合。另外，权利要求的参考标记不应理解为对权利要求范围的限定。

Claims (12)

1.一种用于确定X射线强度图样（I）的相移的X射线探测器（30），所述X射线探测器（30）包括：
a）至少一个宏像素（Πi），其包括多个X射线敏感元件（Pia,Pib,Pic,Pid）；
b）至少两个分析器光栅（Gia,Gib,Gic,Gid），
其中，在每个所述敏感元件（Pia,Pib,Pic,Pid）的前方，以不同的相位和/或周期设置对应的分析器光栅（Gia,Gib,Gic,Gid），使得所述至少一个宏像素（Πi）的每个所述敏感元件（Pia,Pib,Pic,Pid）提供对所述强度图样（I）的不同采样。
2.如权利要求1所述的X射线探测器（30），其特征在于，所述分析器光栅为吸收格栅（Gia,Gib,Gic,Gid）。
3.如权利要求1所述的X射线探测器（30），其特征在于，所述至少一个宏像素（Πi）的所述强度图样（I）的采样点覆盖2π的完全移位区间。
4.如权利要求3所述的X射线探测器（30），其特征在于，所述宏像素（Πi）的所述分析器光栅（Gia,Gib,Gic,Gid）具有相同的周期，但是相互具有在一个周期上均匀分布的相移。
5.一种用于生成对象（1）的相位对比图像的X射线设备（100），包括：
a）X射线源（10）；
b）衍射光学元件（20），称作DOE，其暴露于所述X射线源；
c）X射线探测器（30），其用于确定强度图样（I）的相移，所述X射线探测器具有包括多个X射线敏感元件（Pia,Pib,Pic,Pid）的至少一个宏像素（Πi）以及至少两个分析器光栅（Gia,Gib,Gic,Gid），其中，在每个所述敏感元件（Pia,Pib,Pic,Pid）的前方，以不同的相位和/或周期设置对应的分析器光栅（Gia,Gib,Gic,Gid），使得所述至少一个宏像素（Πi）的每个所述敏感元件（Pia,Pib,Pic,Pid）提供对所述强度图样（I）的不同采样。
6.如权利要求5所述X射线设备（100），其特征在于，所述X射线探测器（30）根据权利要求1-4中的任一项进行设计。
7.如权利要求5所述的X射线设备（100），其特征在于，所述分析器光栅（Gia,Gib,Gic,Gid）的周期对应于所述DOE(20)在所述分析器光栅的位置处生成的干涉图样（I）的周期。
8.如权利要求5所述的X射线设备（100），其特征在于，其包括评估单元（40），用于确定X射线在其从所述X射线源（10）到所述X射线探测器（30）的路径中由对象（1）引起的相移（Φ）。
9.如权利要求8所述的X射线设备（100），其特征在于，所述评估单元（40）包括重建模块（41），所述重建模块根据从不同方向得到的对象（1）的X射线相位对比投影来重建所述对象（1）的横截面相位对比切片图像。
10.如权利要求5所述的X射线设备（100），其特征在于，安装所述X射线探测器（30）和/或所述X射线源（10）使得它们能够相对于静止的对象进行旋转。
11.一种用于分析X射线强度图样（I）的相移的方法，包括利用包括多个X射线敏感元件（Pia,Pib,Pic,Pid）的至少一个宏像素（Πi）以及具有不同相位和/或周期的分析器光栅（Gia,Gib,Gic,Gid）同时对所述强度图样进行局部采样，其中，在每个所述敏感元件（Pia,Pib,Pic,Pid）的前方，以不同的相位和/或周期设置对应的分析器光栅（Gia,Gib,Gic,Gid），使得所述至少一个宏像素（Πi）的每个所述敏感元件（Pia,Pib,Pic,Pid）提供对所述强度图样（I）的不同采样。
12.一种用于分析X射线强度图样（I）的相移的装置，包括利用包括多个X射线敏感元件（Pia,Pib,Pic,Pid）的至少一个宏像素（Πi）以及具有不同相位和/或周期的分析器光栅（Gia,Gib,Gic,Gid）同时对所述强度图样进行局部采样的模块，其中，在每个所述敏感元件（Pia,Pib,Pic,Pid）的前方，以不同的相位和/或周期设置对应的分析器光栅（Gia,Gib,Gic,Gid），使得所述至少一个宏像素（Πi）的每个所述敏感元件（Pia,Pib,Pic,Pid）提供对所述强度图样（I）的不同采样。
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