CN105637351B - 非破坏检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够对移动的被检体进行精密的非破坏检查的技术。放射线源1向栅格G0～G2放射放射线。各栅格G0～G2具备多个栅格构件。放射线检测器3对通过多个栅格构件而衍射的放射线进行检测。多个栅格构件具有预定的相位差而配置，以使由通过了第一～第三部分区域71～73的放射线分别形成的莫尔花纹图像具有莫尔花纹图像相互之间的相位差。

Description

非破坏检查装置
技术领域
本发明涉及用于利用透射了被检体的放射线、例如X射线中的作为波的性质，以高灵敏度来观察被检体的内部构造的非破坏检查装置。
背景技术
透射力高的放射线、例如X射线作为用于对物体内部进行透视的探头，在医用图像诊断、非破坏检查、安全性检验等中被广泛利用。X射线透视图像的对比度根据X射线衰减率的差异，较强地吸收X射线的物体作为X射线的影而被描出。包含越多原子序号大的元素则X射线吸收能变得越强。相反还能够指出关于由原子序号小的元素构成的物质，难以得到较好的对比度，这也是X射线透视图像的原理的缺点。从而，对于生物体(生体)软组织、有机材料等，不能得到充分的灵敏度。
另一方面，若利用X射线中的作为波的性质，则与一般的以往的X射线透视图像相比能够实现最高约3位的高灵敏度化。以后，将其称为X射线相位对比度法。若将该技术应用于由不太吸收X射线的轻元素构成的物质(生物体软组织、有机材料等)的观察，则能够进行在以往方法中困难的检查，所以其实用化被期待。
为了实现利用了X射线相位对比度法的高灵敏度拍摄法，以往，作为其主流而研究了使用单色平面波的X射线的X射线光学***，为此以使用非常高的亮度的X射线源为前提。
为了得到单色平面波，需要从原本得到的X射线中仅拣选向特定的方向前进的特定的光谱分量。因此，为了确保拍摄所需的强度，对原来的X射线寻求补充拣选所引起的损耗的充分的明亮度。使用硅等单结晶作为用于进行这样的拣选的光学元件，但不得不同时实质上以利用巨大的同步加速器放射光设施为前提，在研究实用的情况下成为较大的障碍。
若实现以较宽的带宽的锥形波束而发挥作用的X射线相位对比度法，则能够期待使用了同步加速器放射光以外的紧凑X射线源的装置化。作为这样的拍摄法的候选，期待基于X射线Talbot干涉仪的X射线相位对比度法(参照下述专利文献1以及2)。在该方法中，由于使用X射线栅格而不是单结晶，所以能够进行利用了多色的发散波束X射线的拍摄。
其中，在相位对比度法中，对X射线寻求一定程度的空间的可干涉性。因此，X射线产生源的尺寸必须一定程度地小。于是，对紧凑的X射线源来说，在该方法中能够使用的已有的X射线源实质上成为微焦点X射线源。通常焦点的X射线源与其不相应。
在微焦点X射线源中，通过对目标(target)中的微少区域照射电子线而产生X射线。在想要产生大量X射线时需要照射大量的电子，但由于目标中的热负荷的问题，实际上的X射线功率的上限被制约。作为结果，若以由微焦点X射线源得到的X射线的功率为前提而进行X射线拍摄，则存在曝光时间变长的问题。
在以往的X射线Talbot-Lau干涉仪中，使用通常焦点的X射线源来避免强度不足的问题。X射线Talbot-Lau干涉仪的结构被设为在构成X射线Talbot干涉仪的X射线源和G1栅格之间添加了多缝(参照下述专利文献3～4以及非专利文献1)。另外，有时将多缝称为G0栅格，但该多缝用于构成虚拟的X射线源。即，在该技术中，对目标中的比较宽的面积照射电子线而产生X射线，使所产生的X射线通过多缝而部分地透射。由此，能够实现以规定间距配置了窄且线状的虚拟的X射线源的线源。另外，有时将这样的具有多个微线的线源称为微多线线源。
X射线Talbot-Lau干涉仪能够进行将X射线Talbot干涉仪中的X射线源通过通常焦点的X射线产生部和多缝来实现的技术，应是X射线Talbot干涉仪的具体的一方式。
然而，在基于包含Talbot-Lau干涉仪的X射线Talbot干涉仪的相位对比度法中，莫尔(Moiré)花纹图像通过X射线检测器而被记录。在该图像中，X射线通过被检体而被折射的效果被可视化。但是，与以往图像对应的吸收对比度也重叠，且拍摄光学***、装置的不完全性所引起的与被检体无关的对比度也被相加。为了将它们分离，更准确地进行高级的检查，提出了对被称为“X射线相位成像法”的定量的图像测量技术的展开。为了由X射线Talbot干涉仪实现相位成像法，实施被称为条纹扫描法(下述非专利文献2)、傅里叶变换法(下述非专利文献3、4)的过程。条纹扫描法是，以预定步伐(step)量逐次移动其中一个栅格，依次对被检体进行摄影，从而在多张图像数据中取得莫尔花纹的变化，通过计算机运算处理，得到吸收图像、折射图像、以及散射图像的方法。另一方面，傅里叶变换法是，使一张栅格倾斜而产生细小的旋转莫尔条纹，从一张莫尔条纹图像通过规定的傅里叶滤波处理同样地得到吸收图像、折射图像、以及散射图像的方法。傅里叶变换法存在空间分辨率比应用条纹扫描法时差的问题。因此，为了被检体的精细检查，认为条纹扫描法合适。另外，吸收图像相当于以往的图像，折射图像是映射了通过被检体中的折射而X射线被弯曲的角度的图像，散射图像是映射了基于被检体的莫尔花纹的清晰度的降低的图像。该清晰度降低与被检体中包含的微小的散射体的分布对应，因此称为散射图像。
在条纹扫描法中，一边以预定量依次逐次移动栅格，一边对在视野内静止的被检体进行摄影，所以摄影本身花费几十～几百秒为现状。
另一方面，例如在工厂中，通过带式传送机等移动部件等逐次传送被检体。在需要对其进行全品检查时，必须在短时间完成被检体的摄影，以高速来检测缺陷。在机场的手提货物检查中也需要同样的高速处理。
但是，在以往的条纹扫描法中，需要对在预定位置上静止的被检体使用二维X射线图像检测器，以其周期的整数分之一逐次挪动栅格而进行多次摄影，因此存在难以进行对于以一定程度的速度移动的被检体的检查的问题。
此外，对用于以微小量逐次精密地挪动栅格的机构来说，需要相当的机械的精度，还存在可能成为在成本上、维护上的负担的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开WO2004/058070号公报
专利文献2：美国专利第5812629号公报
专利文献3：特开2008－145111号公报
专利文献4：特开2009－240378号公报
非专利文献
非专利文献1：F.Pfeiffer et al.,Nat.Phys.2,258-261(2006)
非专利文献2：A.Momose,S.Kawamoto,I.Koyama,Y.Hamaishi,K.Takai andY.Suzuki,"Demonstration of X-ray Talbot interferometry,"Jpn.J.Appl.Phys.42,L866-L868(2003).
非专利文献3：M.Takeda,H.Ina and S.Kobayashi,"Fourier-transform methodof fringe-pattern analysis for computer-based topography and interferometry,"J.Opt.Soc.Am.72,156-160(1982).
非专利文献4：Atsushi Momose,Wataru Yashiro,Hirohide Maikusa,YoshihiroTakeda,"High-speed X-ray phase imaging and X-ray phase tomography with Talbotinterferometer and white synchrotron radiation"Opt.Express 17,12540-12545(2009)
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于前述的情况而完成的。本发明的一个目的在于，提供能够对相对于装置移动的被检体进行使用了放射线的高灵敏度非破坏检查的技术。
用于解决课题的手段
本发明能够作为以下的项目中记载的发明来表现。
(项目1)
一种非破坏检查装置，其特征在于，具备：
放射线源；栅格群；以及放射线检测器，
所述放射线源成为将具有对于被摄体的透射性的放射线向所述栅格群进行放射的结构，
所述栅格群由向所述栅格群照射的所述放射线能够透射的多张栅格构成，
且所述多张栅格分别具备以按每个栅格决定的预定周期来配置的多个栅格构件，
所述放射线检测器成为对通过所述多个栅格构件而衍射的所述放射线进行检测的结构，
从所述放射线源放射而到达所述放射线检测器的放射线通过的放射线通过区域至少具备第一～第三部分区域，
所述第一～第三部分区域被配置在与所述放射线的放射方向交叉的方向上相互位移的位置上，
进而，所述第一～第三部分区域的位置成为在与所述放射线的放射方向交叉的方向上相对于所述栅格群移动的所述被摄体能够通过的位置，
在将处于通过所述第一～第三部分区域之中其中一个部分区域的所述放射线分别通过的空间中的所述栅格群的部分称为基准栅格部分群，且将处于通过所述第一～第三部分区域之中的其他部分区域的所述放射线分别通过的空间中的所述栅格群的部分分别称为第一栅格部分群以及第二栅格部分群时，
所述基准栅格部分群中包含的一部分的所述栅格中的所述栅格构件以该栅格中的所述预定周期而配置，
所述第一栅格部分群中包含的一部分的所述栅格具备相对于以该一部分的栅格中的所述预定周期的配置具有第一相位差的栅格构件，
所述第二栅格部分群中包含的一部分的所述栅格具备相对于以该一部分的栅格中的所述预定周期的配置具有第二相位差的栅格构件。
(项目2)
如项目1所述的非破坏检查装置，
所述第一～第三部分区域分别具备相互重叠的部分和不重叠的部分，
具有所述第一相位差的栅格构件、和具有所述第二相位差的栅格构件都被配置在所述不重叠的部分，
所述放射线源成为对所述第一～第三部分区域在不同的定时放射所述放射线的结构。
(项目3)
如项目1或2所述的非破坏检查装置，
所述放射线检测器成为分别对通过了所述基准栅格部分群的所述放射线、通过了所述第一栅格部分群的所述放射线、通过了所述第二栅格部分群的所述放射线进行检测的结构。
(项目4)
如项目3所述的非破坏检查装置，还具备：
处理部，
所述处理部成为使用通过了所述基准栅格部分群的所述放射线的检测值、通过了所述第一栅格部分群的所述放射线的检测值、通过了所述第二栅格部分群的所述放射线的检测值，算出所述被摄体的吸收图像、折射图像以及散射图像之中的其中一个的结构。
(项目5)
如项目1～4的任一项所述的非破坏检查装置，还具备：
运送部，
所述运送部成为使所述被摄体相对于所述栅格群在与所述放射线的放射方向交叉的方向上移动的结构。
(项目6)
如项目1～5的任一项所述的非破坏检查装置，
所述栅格群由两张栅格构成。
(项目7)
如项目1～5的任一项所述的非破坏检查装置，
所述栅格群由三张栅格构成。
(项目8)
如项目1～7的任一项所述的非破坏检查装置，
所述放射线源具备第一～第三线源部，
所述第一线源部成为对通过所述第一部分区域的所述放射线进行放射的结构，
所述第二线源部成为对通过所述第二部分区域的所述放射线进行放射的结构，
所述第三线源部成为对通过所述第三部分区域的所述放射线进行放射的结构。
(项目9)
如项目1～8的任一项所述的非破坏检查装置，
所述第一相位差以及第二相位差被设定为，使用通过了所述基准栅格部分群的所述放射线的检测结果、通过了所述第一栅格部分群的所述放射线的检测结果、通过了所述第二栅格部分群的所述放射线的检测结果，能够执行相位成像的值。
(项目10)
如项目1～9的任一项所述的非破坏检查装置，
所述放射线为X射线。
(项目11)
一种非破坏检查装置，其特征在于，具备：
放射线源；栅格群；以及放射线检测器，
所述放射线源成为将具有对于被摄体的透射性的放射线向所述栅格群进行放射的结构，
所述栅格群具备向所述栅格群照射的所述放射线能够透射的多张栅格，
且所述多张栅格分别具备以按每个栅格决定的预定周期来配置的多个栅格构件，
所述放射线检测器成为对通过所述多个栅格构件而衍射的所述放射线进行检测的结构，
从所述放射线源放射而到达所述放射线检测器的放射线通过的放射线通过区域至少具备第一～第三部分区域，
所述第一～第三部分区域被配置在与所述放射线的放射方向交叉的方向上相互位移的位置，
进而，所述第一～第三部分区域的位置成为在与所述放射线的放射方向交叉的方向上相对于所述栅格群相对移动的所述被摄体能够通过的位置，
所述多个栅格构件具备预定的相位差而配置，以使由通过了所述第一～第三部分区域的所述放射线分别形成的莫尔花纹具有所述莫尔花纹相互之间的相位差。
(项目12)
如项目1～11的任一项所述的非破坏检查装置，还具备：
驱动部，
所述驱动部成为使所述放射线源、所述栅格群、所述放射线检测器相对于所述被摄体在与所述放射线的放射方向交叉的方向上作为整体而移动的结构。
(项目13)
如项目1～12的任一项所述的非破坏检查装置，
所述被摄体为生物体。
(项目14)
一种医用图像诊断装置，其中，具备：
项目13所述的非破坏检查装置；以及图像呈示部，
所述图像呈示部成为将根据由所述放射线检测器检测到的所述放射线的信息而得到的吸收图像、折射图像、或散射图像作为诊断用图像而呈示的结构。
(项目15)
一种非破坏检查方法，使用了项目1～13的任一项所述的非破坏检查装置，其中，具备：
使所述被摄体相对于所述栅格群在与所述放射线的放射方向交叉的方向上移动的步骤；
在所述被摄体通过所述基准栅格部分群时，对透射了所述被摄体的所述X射线进行检测的步骤；
在所述被摄体通过所述第一栅格部分群时，对透射了所述被摄体的所述X射线进行检测的步骤；以及
在所述被摄体通过所述第二栅格部分群时，对透射了所述被摄体的所述X射线进行检测的步骤。
发明效果
根据本发明，能够对相对于装置移动的被检体进行使用了放射线的高灵敏度非破坏检查。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的非破坏检查装置的概略性的结构的说明图。
图2是表示将图1的非破坏检查装置以沿着被检体的移动方向的平面切断后的情况下的概略性的说明图。
图3是用于说明栅格构件的配置图案的说明图，图(a)是栅格的俯视图，图(b)是表示图(a)的栅格的横剖面中的栅格构件的简档的图表。在图(b)中横轴为栅格的宽度方向上的位置，纵轴为离栅格底面的高度。
图4是表示使用了图1的非破坏检查装置的检查方法的概略的流程图。
图5是用于说明图像数据的运算处理方法的说明图。
图6是表示用于根据图像数据对规定的图像进行运算的运算式的表。
图7是表示在本发明的第二实施方式所涉及的非破坏检查装置中使用的栅格的一例的图，图(a)是栅格的俯视图，图(b)是将栅格构件的配置图案扩大而表示的说明图。
图8是用于说明本发明的第三实施方式所涉及的非破坏检查装置的变形例的动作的说明图。
图9是将本发明的第三实施方式所涉及的非破坏检查装置以沿着被检体的移动方向的平面切断后的状态下的概略性的说明图。
图10是将本发明的第四实施方式所涉及的非破坏检查装置以沿着被检体的移动方向的平面切断后的状态下的概略性的说明图。
图11是表示图10的非破坏检查装置中的X射线源的结构例的说明图。
图12是表示本发明的第五实施方式所涉及的非破坏检查装置中的放射线检测器的结构例的俯视图。
图13是用于说明图12的放射线检测器和栅格的位置关系的说明图。
图14是表示本发明的第六实施方式所涉及的非破坏检查装置中的栅格的结构例的说明图。
图15是表示本发明的第七实施方式所涉及的非破坏检查装置中的栅格的结构例的说明图。
图16是将本发明的第八实施方式所涉及的非破坏检查装置以沿着被检体的移动方向的平面切断后的状态下的概略性的说明图。
图17是表示本发明的第九实施方式所涉及的非破坏检查装置中的驱动部的概略性的结构的说明图。
图18是表示本发明的第十实施方式所涉及的非破坏检查装置中的驱动部的概略性的结构的说明图。
图19是表示本发明的第十一实施方式所涉及的医用图像诊断装置的概略性的结构的框图。
图20是用于说明本发明的第十二实施方式所涉及的非破坏检查装置的结构的说明图。
图21是用于说明本发明的第十三实施方式所涉及的非破坏检查装置的结构的说明图。
图22是用于说明本发明的第十四实施方式所涉及的非破坏检查装置的结构的说明图。
图23是用于说明在本发明的第十五实施方式中使用的放射线源的说明图。
图24是用于说明在本发明的第十六实施方式中使用的放射线源的说明图。
图25是用于说明关于在第十二以及第十三实施方式中得到的放射线投影像的运算式的一例的说明图。
图26是用于说明关于在第十二以及第十三实施方式中得到的放射线投影像的运算式的一例说明图。
图27是用于说明关于在第十二以及第十三实施方式中得到的放射线投影像的运算式的另一例的说明图。
图28是用于说明关于在第十二以及第十三实施方式中得到的放射线投影像的运算式的另一例的说明图。
具体实施方式
(第一实施方式中的非破坏检查装置的结构)
以下，参照附图，说明本发明的第一实施方式所涉及的非破坏检查装置的结构。
(非破坏检查装置的整体的结构)
本实施方式的非破坏检查装置具备放射线源1、栅格群2、放射线检测器3(参照图1)。进而，该非破坏检查装置追加地具备运送部4、处理部5、控制部6。
(放射线源)
放射线源1成为将具有对于被检体10的透射性的放射线向栅格群2进行放射的结构。具体而言，在本实施方式中，作为放射线源1，使用产生X射线的X射线源。作为放射线源1，例如能够使用通过对目标照射电子线而产生X射线(即放射线)的X射线源。放射线源1的具体结构能够与已有的X射线源设为同样，因此省略关于其的更详细的说明。
(栅格群)
栅格群2具备向该栅格群2照射的放射线能够透射的多张栅格。栅格群2满足关于为了构成Talbot干涉仪(包含是Talbot-Lau干涉仪的情况)所需的机械的构造以及几何学的配置的条件。其中，在本实施方式中，构成Talbot干涉仪的条件只要满足为了能够进行所需的检查而充分的程度即可，不需要以在数学上严密的意义来满足条件。
具体而言，本实施方式的栅格群2由栅格G0、栅格G1、栅格G2这样的三张栅格构成。栅格G0是用于构成作为Talbot干涉仪的一种的Talbot-Lau干涉仪的栅格，使用吸收型栅格。通过栅格G0，实现作为Talbot-Lau干涉仪的结构要素的微小光源阵列。通常使用相位型栅格作为栅格G1，但还能够设为吸收型栅格。使用吸收型栅格作为栅格G2。另外，还能够是省略G2的配置的结构(Lau干涉仪。参照特开2012－16370号公报)。
栅格G0～G2分别具备以按每个栅格而分别决定的预定周期配置的多个栅格构件21(参照图3)。该预定周期是为了构成Talbot-Lau干涉仪而几何学地算出的周期。一般而言，若线源至栅格的距离不同，则预定周期也成为不同的值。这样的预定周期的算出方法自以往已知(例如参照前述的专利文献3、4)，因此省略关于其的详细的说明。另外，构成栅格的栅格构件21也可以与其他构件一体，不需要作为独立的构件而存在。总之，作为栅格构件21，若成为对所使用的放射线给予所需的周期调制的构造，则没有特别的结构上的制约。
(放射线检测器)
放射线检测器3成为将通过多个栅格构件G0～G2而到达的放射线按每个像素进行检测的结构。具体而言，作为本实施方式的放射线检测器3，使用能够按在一维方向上排列的每个像素来检测X射线的X射线线传感器。更具体而言，该放射线检测器3具备检测部31～33(参照图2)。各检测部31～33向图2中纸面的厚度方向延长，各自构成线传感器。也就是说，本实施方式的放射线检测器3成为三连的X射线线传感器。成为检测部31检测通过了基准栅格部分群220(后述)的放射线，检测部32检测通过了第一栅格部分群221(后述)的放射线，检测部33检测通过了第二栅格部分群222(后述)的放射线的结构。
另外，在线传感器中，通过将所取得的一维数据时序地排列，能够取得被检体的二维图像数据。在在此叙述的线传感器中，不仅包含将像素一维地排列的传感器，还包含如TDI(时域积分(Time Domain Integration))检测器那样使用二维传感器关于沿着被检体的运动的方向的像素列与被检体的运动同步而将对应的像素位置上的像素值相加而读出的方式的传感器、在以高速获取二维运动图像后通过计算机运算来模拟TDI动作的情况。
此外，在图2中，将X射线的照射方向近似地记载为平面波。
(对栅格构件间给予相位差的结构)
在此，说明作为本实施方式的特征的、用于对栅格构件间给予相位差的结构。为了该说明，在本实施方式中，将从放射线源1放射而到达放射线检测器3的放射线通过的区域称为放射线通过区域7。该放射线通过区域7在该实施方式中，意味着从放射线源1至放射线检测器3的空间。该放射线通过区域7具备第一～第三部分区域71～73(在参照图2时以虚线来表示)。这些部分区域只是用于说明的虚拟的区域。另外，对这些部分区域的形状没有特别地制约。
第一～第三部分区域71～73被配置于在与放射线的放射方向交叉的方向(在本例中为图2中横向)上相互位移的位置。
进而，第一～第三部分区域71～73的位置成为在与放射线的放射方向交叉的方向(在本例中为图2中横向)上相对于栅格群2相对移动的被检体10能够通过的位置。更具体而言，第一～第三部分区域71～73位于栅格G0和G1之间。另外，将第一～第三部分区域71～73在图2中从左起依次配置，但在顺序上没有制约。同样，在本说明书中第一、第二……第n这样的记载不是用于制约顺序，而是用于进行相互间的区分。
进而，在本实施方式中，为了说明，如下述那样，导入基准以及第一·第二栅格部分群这样的概念。各栅格部分群是构成栅格群2的各栅格G0～G2的至少一部分的集合。
即，将处于应通过第一～第三部分区域71～73之中其中一个部分区域(在图示的例子中为第一部分区域)的放射线分别通过的空间中的栅格群2的部分称为基准栅格部分群220(图2中由标号220的虚线包围的部分的栅格)。将处于通过第一～第三部分区域71～73之中的其他部分区域(在图示的例子中为第二部分区域)的放射线分别应通过的空间中的栅格群2的部分称为第一栅格部分群221(图2中由标号221的虚线包围的部分的栅格)。将处于通过第一～第三部分区域71～73之中的再其他部分区域(在图示的例子中为第三部分区域)的放射线分别应通过的空间中的栅格群2的部分称为第二栅格部分群222(图2中由标号222的虚线包围的部分的栅格)。前述的基准栅格部分群220和第一、第二栅格部分群221、222的配置顺序也没有特别被制约。
作为前提，为了满足Talbot干涉仪的结构，各栅格部分群220～222中包含的栅格G0～G2的各部分中的栅格构件21以预定的周期被配置。从而，基准栅格部分群220中包含的部分中的栅格G0～G2中的栅格构件21也以该栅格中的预定周期被配置。基准栅格部分群220中包含的栅格构件21的周期成为在以后说明的相位差的基准。
在图3中，表示在栅格G0～G2之中的一张(例如栅格G1)上配置了成为基准的多个栅格构件21、和相位被偏移的多个栅格构件(后述)的例子。在图3中标号220表示基准栅格部分群220中包含的栅格构件21。同样，在图3中标号221表示第一栅格部分群221中包含的栅格构件21，标号222表示第二栅格部分群222中包含的栅格构件21。另外，在图示的例子中，各栅格构件21向栅格G1的长度方向延长。
第一栅格部分群221中包含的一部分的栅格(在图3的例子中为栅格G1的一部分)具备对于应以该一部分的栅格中的预定周期来配置的栅格构件21的配置给予第一相位差(后述)的第一相位偏移部231。即，第一栅格部分群221中包含的栅格构件满足为了Talbot-Lau干涉仪而要求的预定周期，但对其相位，相对于基准栅格部分群220中包含的栅格构件设定了规定量相位差。第一相位偏移部231的一例如图3(b)所示。在该例中，d为预定周期。图中被设为nd+d/3的部分是第一相位偏移部。也就是说，进行了d/3相位偏移。关于相位偏移量的决定方法在后面叙述。另外，该说明书中的相位偏移部是能够形成前述那样的相位差的部分即可，也可以仅是空间。在此在前述的例子中以栅格G1为例，但代替于此，在栅格G0、G2中，能够具备相位偏移后的栅格构件。
与前述同样，第二栅格部分群222中包含的一部分的栅格(在图3的例子中为栅格G1的一部分)具备对于应以该一部分的栅格中的预定周期来配置的栅格构件的配置给予第二相位差(后述)的第二相位偏移部232(参照图3(b))。第二相位偏移部232除了第一相位偏移部231中的相位差之外，还将d/3的相位差给予栅格构件21。从而，若与基准栅格部分群220中的栅格构件进行比较，则成为2d/3的相位差。另外，将第一·第二相位偏移部中的相位偏移量分别设为2d/3与前述的相位差在原理上是等价的。此外，与前述同样，能够代替栅格G1而在栅格G0、G2中具备进行了相位偏移以使具有2d/3的相位差的栅格构件。
(相位偏移量的决定方法)
第一相位差以及第二相位差被设定为，使用通过了基准栅格部分群220的放射线的检测结果、通过了第一栅格部分群221的放射线的检测结果、通过了第二栅格部分群222的前述放射线的检测结果，能够执行相位成像法的值。
在以往的条纹扫描法中，相对于栅格的周期，以其周期的1/M(M为3以上的整数)的步伐逐次平行移动栅格，取得多个图像。此时，由栅格G1的自己像和栅格G2形成的莫尔花纹作为放射线的强度分布，通过放射线检测器3而被取得。进而，该莫尔花纹对应于栅格的移动量而周期性地变化，若栅格移动1周期量，则莫尔花纹返回原来的形态。因此，能够利用与栅格的步数M相应的M个图像，进行所谓相位成像法(取得吸收图像、折射图像或散射图像的处理)。
以往的条纹扫描法能够对实质上静止的被检体应用。在本实施方式中为了对作为对象的正在移动的被检体应用以往的测定，必须以非常高速进行包含栅格的微小步伐移动的条纹扫描法，其实施困难。本实施方式可以说是活用被检体移动的情况进行条纹扫描法的方法。即，在空间上并排形成与栅格的微小步伐移动对应的区域，通过使被检体通过该处而实现条纹扫描法所需的数据取得。因此，对各栅格的栅格构件之间赋予相位差，以使在由入射到放射线检测器3的检测部31～33的放射线形成的莫尔花纹图像之间能够产生规定的相位偏差。在此，关于赋予相位差的栅格构件的位置，基本没有构造上的制约。能够进行适当的设计，以使例如关于入射到检测部32的放射线，对放射线通过部分中的栅格G0的栅格构件赋予相位差，关于入射到检测部33的放射线，对放射线通过部分中的栅格G1的栅格构件赋予相位差。总之，多个栅格构件被配置为具有预定的相位差“以使由通过了第一～第三部分区域71～73的放射线分别形成的莫尔花纹具有莫尔花纹相互之间的相位差”即可。
此外，作为构成栅格群2的栅格的张数，也可以是除了栅格G0、或除了G2的两张结构(两张结构的情况下的设计条件也已知)。在该情况下，在构成两张栅格的栅格构件中，进行按前述那样的每个区域的相位偏移即可。
关于相位偏移量的算出，进一步详细进行说明。将前述的部分区域的数目(也就是说第一～第n部分区域的数目)设为p，i设为成为1≤i≤(p－1)的各个整数时，存在于第i栅格部分群内的其中一张栅格中的栅格构件的配置相对于该栅格的预定周期(也就是说属于基准栅格部分群的栅格中的预定周期)的配置，具有由
(d/p)×i
得到的相位差。另外，该相位差不需要在数学上严密，只要实用上没有问题的程度地满足该条件，就允许一些误差。在此，d是该栅格中的周期性结构、也就是说栅格构件的配置周期，p一般取3以上的整数值。此外，在此，包含基准栅格部分群的栅格部分群的数目q成为周期的分割数p以上、也就是说q≥p。即，能够形成莫尔花纹间的相位差的栅格部分群可能比所需数目存在更多(也就是说存在冗余的区域)。
另外，在存在于第i栅格部分群的栅格中，赋予了相位差的栅格构件以外的栅格构件以没有相位差的周期构造而配置。
此外，相位差即使被加上N倍的周期(N为0以外的整数)，原理上也可以说是等价的，因此前述相位差包含加上了N倍的周期的相位差。
(运送部)
运送部4成为使被检体10相对于栅格群2在与放射线的放射方向交叉的方向(图1以及图2中横向)上移动的结构。具体而言，本实施方式的运送部4由使被检体10向横向移动的带式传送机构成。此外，运送部4在该实施方式中，运送该被检体10以使被检体10能够通过栅格G0和栅格G1之间的空间并且是放射线通过的部分。另外，运送部4也可以使被检体10通过栅格G1和G2之间。另外，在设为Lau干涉仪的结构(参照特开2012－16370号公报)的情况下，使被检体10通过栅格G1和放射线检测器3之间。
作为在作为运送部4的带式传送机中使用的带，优选选择所使用的放射线的透射率高的带，只要是在通常的传送机中使用的构造、材料，则没有特别制约。另外，作为运送部4，不限于带式传送机，只要能够向期望的方向运送被检体10，则能够设为适当的结构。此外，将被检体10设为固定，使放射线源、栅格群、以及放射线检测器的整体相对于被检体10相对移动(包含极坐标上的移动)的结构也在理论上是可能的。
(处理部)
处理部5成为使用通过了基准栅格部分群220的放射线的检测值(也就是说图像数据)、通过了第一栅格部分群221的放射线的检测值、通过了第二栅格部分群222的放射线的检测值，算出被检体的吸收图像、折射图像以及散射图像之中的其中一个或全部的结构。关于具体的算出方法，作为本实施方式的非破坏检查装置的动作而在后面叙述。
(控制部)
控制部6成为向运送部4传送驱动信号，且向处理部5传送被检体10的移动速度信息(指示值或检测值)的结构。
(本实施方式的非破坏检查装置的动作)
以下，进一步参照图4，说明本实施方式的非破坏检查装置的动作。
(图4的步骤SA－1)
作为初始状态，考虑从放射线源1向放射线检测器3照射放射线的状态。在该状态下，基于来自控制部6的控制指令，通过运送部4而将被检体10向规定的方向进行运送。控制部6将被检体10的移动速度传送给处理部5。放射线检测器3成为时序地持续记录检测信号的状态。
(图4的步骤SA－2～4)
接下来，被检体10进入放射线检测器3的检测部31和放射线源1之间，放射线检测器3通过检测部31时序地检测按每个像素位置的放射线强度，在取得第一图像数据I1(x,t)的同时输出至处理部5(参照图5)。
以后，同样，伴随被检体10的移动，在检测部32以及检测部33中，被检体10被记录为I2(x,t)、以及I3(x,t)，并输出至处理部5(参照图5)。另外，步骤SA－2～SA－4不是必须在一个步骤结束之后才进行后续的步骤。例如，在被检体10大的情况下，还存在以被检体10的一部分被检测部31摄影且其他部分被检测部32摄影的方式并行执行这些步骤的情况。
(图4的步骤SA－5)
接下来，进一步参照图6说明处理部5中的运算方法。作为前提，将相对于被检体10的某部位通过检测部31而被记录的时刻，相同的部位被检测部32以及检测部33记录的时差设为τa以及τb。时差τa、τb能够根据从运送部4取得的速度信息(被检体移动速度的信息)而由处理部5算出。
于是，能够使用图像数据I1～I3，通过图6的左栏(“无装置校正”的栏)而算出吸收图像、折射图像以及散射图像(所谓相位成像法)。在此S(x,t)的定义如图6中记载的那样。此外，arg[S(x,t)]是表示S(x,t)的偏角的函数。另外，若不考虑冗余性，则图像数据I的数目与前述的相位差的分母p一致。在图像数据I的数目成为4以上的情况下，相位成像处理的原理也与前述同样。
此外，在没有被检体10的状态下同样得到所测定的图像数据I0时，能够通过在图6的右栏中记载的式子来算出各图像。由此，存在能够扣除装置的机械的误差等所引起的对比度分量，能够取得更高精度的图像的优点。
(图4的步骤SA－6)
接下来，处理部5向输出部8输出所得到的时序图像(吸收图像、折射图像、或散射图像)。当然处理部5能够代替向输出部8进行输出或对其进行追加而将所得到的图像记录至记录部(未图示)。基于处理部5的图像的输出目的地能够根据装置的目的而适当地选择。作为输出部8，例如是显示器、打印机，但不被其制约，例如，也可以是利用处理结果的其他***。
在使用相位成像法(特别是使用条纹扫描法)的非破坏检查中，为了伴随栅格的阶梯状移动的多个图像取得而需要摄影时间，所以存在不适于进行移动的被检体的检查的问题。
相对于此，在本实施方式中，不进行栅格的移动，而是利用被检体10的移动。由此，能够通过线状的各检测部31～33而得到依次通过第一～第三部分区域71～73的被检体图像。能够使用这些图像，如前述那样进行所需的相位成像处理。
从而，根据本实施方式的非破坏检查装置，积极地使用被检体10的移动，从而存在能够进行进行移动的被检体10的高灵敏度非破坏检查的优点。
此外，在本实施方式中，能够省略用于精密地驱动栅格的驱动机构，因此能够简化装置的制造、设置以及维护，能够对包含运行成本的成本降低做贡献。进而，认为装置整体的设置空间也能够小型化。
(第二实施方式)
接着，基于图7说明本发明的第二实施方式所涉及的非破坏检查装置。另外，在第二实施方式的说明中，通过关于与前述的第一实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
在前述的第一实施方式中，将各栅格G0～G2中包含的各栅格构件21的延长方向设为各栅格的长度方向(图2中纸面的厚度方向、图3中上下方向)。相对于此，在第二实施方式的非破坏检查装置中，将各栅格构件21的延长方向设为各栅格的宽度方向(图7中左右方向)。在此，在图7中，对各栅格部分群220～222中包含的栅格构件分别赋予了标号220～222。如接下来所知，基准栅格部分群220中包含的区域中的栅格构件具备预定周期d。第一栅格部分群221中包含的区域中的栅格构件具备预定周期d，且相对于基准栅格部分群220的栅格构件具有d/3的相位差。进而，第二栅格部分群222中包含的区域中的栅格构件具备预定周期d，且相对于第一栅格部分群221的栅格构件具有d/3(相对于基准栅格部分群220的栅格构件具有2d/3)的相位差。
第二实施方式的非破坏检查装置的动作与第一实施方式的情况基本上相同。即，能够伴随被检体10的移动，取得各区域中的放射线图像数据I1～I3，据此生成期望的被检体图像。
此外，在第二实施方式的非破坏检查装置中，还存在通过使栅格向栅格的宽度方向(图7的左右方向)倾斜，从而能够增加栅格构件的实际有效的厚度的优点。若使栅格倾斜(参照图8(b))，则与不使其倾斜的状态(参照图8(a))比较，能够通过栅格的放射线的范围变窄。这在使用以往的二维传感器的情况(或在第一实施方式中将图3的栅格向图的上下方向倾斜的情况)下，由于将摄影视野变窄而不理想。相对于此，在使用线传感器作为放射线检测器3的本实施方式中，即使将图7所示的栅格向图的左右方向倾斜，像素仅在运送部4的横宽方向上排列，因此线传感器的摄影视野不会减少。在使用高能量X射线的情况下，需要提高栅格G0以及G2的栅格构件的长宽比，但预想制作技术上的困难。相对于此，在第二实施方式中，通过如上述那样倾斜配置栅格，从而能够克服该困难。
第二实施方式中的其他结构以及优点与前述的第一实施方式同样，因此省略更多详细的说明。
(第三实施方式)
接着，基于图9说明本发明的第三实施方式所涉及的非破坏检查装置。另外，在第三实施方式的说明中，通过关于与前述的第一实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
在前述的第一实施方式中，成为被检体10进行平移(並進)的结构。此时，从放射线源1分别到达构成射线检测器3的检测部31～33的放射线与被检体10相交的角度微妙地不同。这在相位成像法的运算中成为误差的主要原因。特别是随着被检体10变厚，该问题变大。在本实施例中，为了避开该问题，具备具有以放射线源1为中心的圆弧轨道的运送部4。被检体10离放射线源1保持一定距离，且始终相对于放射线源1向相同的方向进行移动。由此，通过被检体10内的放射线的路径始终成为一定，能够减小相位成像法中的运算误差，其结果，能够避开运算误差所引起的不良影响(例如像的模糊等)。
进而，在前述的第一实施方式中，将构成栅格群2的各栅格G0～G2设为平板状。在采用具有圆弧轨道的运送部4的情况下，其引起的误差也在相位成像的运算中不能忽略。因此，在第三实施方式的非破坏检查装置中，将各栅格G0～G2以放射线源1为中心弯曲为同心圆状而配置。
更详细而言，第三实施方式的非破坏检查装置具备G0支架240、G1支架241、G2支架242。各支架240～242如图9所示，以放射线源1为中心而具有同心圆状的圆筒面(以图9中的虚线虚拟地表示同心圆的一例)。其结果，各栅格G0～G2被保持为以放射线源1为中心的同心圆状。另外，各栅格G0～G2还能够由各自分离的三张部分栅格的组合而构成，且还近似地能够将该部分栅格以平板栅格来代用。无论如何，包含各部分栅格中包含的栅格构件21的配置周期的几何学的配置与前述实施方式同样地，满足用于构成Talbot干涉仪的条件。
此外，构成本实施方式的放射线检测器3的检测部31～33被配置在G2支架242的紧后。各检测部31～33被配置在以放射线源1为中心的同心圆上，由此，栅格G2与各检测部31～33的距离被设为一定。
第三实施方式的非破坏检查装置的动作也与第一实施方式的例子基本上相同。即，能够取得各区域中的放射线图像数据I1～I3，据此生成期望的被检体图像。
第三实施方式中的其他结构以及优点与前述的第一实施方式同样，因此省略更多详细的说明。
(第四实施方式)
接着，基于图10说明本发明的第四实施方式所涉及的非破坏检查装置。另外，在第四实施方式的说明中，通过关于与前述的实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
此外，在前述的第一实施方式中，从一个放射线源1放射放射线。相对于此，在第四实施方式的非破坏检查装置中，放射线源1具备第一～第三线源部11～13(参照图10)，从各线源部11～13将放射线向对应的放射线检测器31～33进行照射。即，成为第一线源部11对通过第一部分区域71的放射线进行放射，第二线源部12对通过第二部分区域72的放射线进行放射，第三线源部13对通过前述第三部分区域73的放射线进行放射的结构。
进而，在本实施方式中，各栅格G0～G2分别由分离的三张部分栅格的组合构成。在这些部分栅格中，包含它们中包含的栅格构件21的配置周期的几何学的配置也满足用于构成Talbot干涉仪的条件。即，构成该第四实施方式的栅格群2的栅格构件21与前述实施方式同样地具有规定的相位差而配置。例如，能够在构成栅格G0的部分栅格之中，将在图10中左侧的部分栅格的栅格构件以相位差0，将正中的部分栅格的栅格构件以相位差d/3，将右侧的栅格构件以相位差2d/3的相位来配置。其中，也能够与前述实施方式同样地在不同的栅格中附加相位差。例如，能够将栅格G0全部以相位差0，将栅格G1中的仅正中的部分栅格的栅格构件以相位差d/3，将栅格G2中的仅右侧的栅格构件以相位差2d/3的相位来配置。在第四实施方式中，能够将栅格G0～G2之中的处于左侧的部分栅格作为基准栅格部分群220，将栅格G0～G2之中的处于正中的部分栅格作为第一栅格部分群221，将栅格G0～G2之中的处于右侧的部分栅格作为第二栅格部分群222来掌握。
第四实施方式的非破坏检查装置的动作也与第一实施方式的例子基本上相同。即，伴随被检体10的移动而取得各区域中的放射线图像数据I1～I3，据此，能够生成期望的被检体图像。
在第四实施方式中，被照射到被检体10的放射线的角度在各部分区域中能够成为一定，因此能够期待通过相位成像法而生成的图像精度的提高。
另外，在构成图10所示的放射线源1时，不需要使用单独的目标。例如，通过使用如图11所示的圆筒状目标，对该部分(附加标号1a～1c)照射电子线，从而能够构成三个放射线产生部。此时，若使目标自转，则对目标的热的影响降低，能够得到更亮的放射线。
第四实施方式中的其他结构以及优点与前述的第一实施方式同样，因此省略更多详细的说明。
(第五实施方式)
接着，基于图12说明本发明的第五实施方式所涉及的非破坏检查装置。另外，在第五实施方式的说明中，通过关于与前述的实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
在前述的第一实施方式中，使用直线状的线传感器作为放射线检测器3。相对于此，在第五实施方式中，将多个检测要素3a～3e配置为曲折状(千鳥状)从而构成放射线检测器3。其中，检测要素的个数没有被制约。在本实施方式中，将构成各栅格G0～G2的部分栅格如图13所示那样配置在各检测要素3a～3e的上方。另外，在图13中，省略检测要素3b～3e的上方的栅格G0～G2的记载。
在第五实施方式中，多个栅格以及放射线检测器被曲折配置，且被偏移预定量，基本的结构与第一实施方式同样。其中，根据放射线检测器的检测要素3a～3e的偏移量(在***侧已知)，在被检体的到达时间上产生差，因此将该差分在处理部5中取消，进行相位成像法即可。
根据第五实施方式的非破坏检查装置，能够容易地扩大检测器的宽度，因此存在应对较大的被检体变得容易的优点。
第五实施方式中的其他结构以及优点与前述的第一实施方式同样，因此省略更多详细的说明。
(第六实施方式)
接着，基于图14说明本发明的第六实施方式所涉及的非破坏检查装置。另外，在第六实施方式的说明中，通过关于与前述的实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
在前述的第一实施方式中，通过使基板的厚度周期性地变化，制作栅格构件。作为使基板的厚度变化的方法，例如能够使用蚀刻。但是，以高密度且高精度来制作具有较高的长宽比(宽度与厚度之比)的栅格构件一般是困难的。
因此，在第六实施方式中，将在基板的厚度方向上形成了凹凸的栅格使用于放射线沿着其宽度方向(槽的延长方向)入射。在图14中将放射线的入射方向以箭头来表示。
由此，能够将基板的横宽利用作为栅格构件的厚度，因此能够加工容易且得到较高的长宽比。
第六实施方式中的其他结构以及优点与前述的第一实施方式同样，因此省略更多详细的说明。
(第七实施方式)
接着，基于图15说明本发明的第七实施方式所涉及的非破坏检查装置。另外，在第七实施方式的说明中，通过关于与前述的实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
在前述的第一实施方式中，与各栅格部分群220～222对应的栅格构件在栅格的长度方向(图3的上下方向)上延长。相对于此，在该第七实施方式中，缩短栅格构件的长度，将由三个栅格部分群220～222构成的组在栅格的长度方向(图15中上下方向)上排列。此时，若三个栅格部分群的位置关系已知，则排列顺序能够适当地设定。与前述的第一实施方式的情况同样，被检***置和摄影定时的关系能够根据被检体10的移动速度而算出，因此在处理部5中，能够按放射线检测器3中的每个像素对像素位置进行校正，执行相位成像法。
第七实施方式中的其他结构以及优点与前述的第一实施方式同样，因此省略更多详细的说明。
(第八实施方式)
接着，基于图16说明本发明的第八实施方式所涉及的非破坏检查装置。另外，在第八实施方式的说明中，通过关于与前述的第四实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
在该第八实施方式中，对第四实施方式的结构附加冗余的结构。如前所述，包含基准栅格部分群的栅格部分群的数目q成为周期的分割数p以上、也就是说q≥p。即，具有相位差的栅格构件能够与所需数目p相比存在得更多(也就是说存在冗余的区域)。
在第八实施方式的例子中，图10所示的第一～第三部分区域71～73沿着被检体10的运送方向反复存在。伴随于此，栅格部分群220～222、检测部31～33、栅格G0～G2、第一～第三线源部11～13也对应而反复存在。
通过采用这样的冗余的结构，能够缓和构件的制作误差所引起的对检查精度的影响。
另外，赋予怎样程度的冗余性能够对应于向装置要求的精度、装置的设置面积等条件来决定。
第八实施方式中的其他结构以及优点与前述的第一实施方式同样，因此省略更多详细的说明。
(第九实施方式)
接着，基于图17说明本发明的第九实施方式所涉及的非破坏检查装置。另外，在第九实施方式的说明中，通过关于与前述的实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
该第九实施方式的非破坏检查装置的结构基本上与图9所示的第三实施方式同样。
在图9所示的第三实施方式中，使用运送部4，使被摄体10相对于放射线源1、栅格群2、以及放射线检测器3移动。
相对于此，在第九实施方式的非破坏检查装置中，设为代替运送部4而使用驱动部9的结构。驱动部9成为使放射线源1、栅格群2、放射线检测器3相对于被摄体10在与放射线的放射方向交叉的方向上作为整体而移动的结构。
更具体而言，第九实施方式中的驱动部9由支撑台91、使该支撑台91在以放射线源1的位置为中心的规定角度范围内旋转的驱动机构(未图示)构成。并且，在支撑台91上安装有放射线源1、栅格群2、放射线检测器3，伴随支撑台91的旋转，使它们以放射线源1的位置为中心而旋转。驱动部9也可以通过使支撑台91绕一周而使其恢复到初始位置，也可以通过使其向反方向旋转而使其恢复到初始位置。
由此，能够使被摄体10相对于非破坏检查装置相对地移动，能够取得与前述的第三实施方式同样的放射线图像数据。
另外，在第九实施方式中，X射线源1不是平移运动而是进行旋转运动，但在该情况下，也被包含于相对于被摄体10的相对“移动”这样的概念中。
根据第九实施方式的非破坏检查装置，不需要被摄体10的移动，因此在被摄体10为生物体的情况下，存在能够减轻对于生物体的负担的优点。
第九实施方式中的其他结构以及优点与前述的第三实施方式同样，因此省略更多详细的说明。
(第十实施方式)
接着，基于图18说明本发明的第十实施方式所涉及的非破坏检查装置。另外，在第十实施方式的说明中，通过关于与前述的实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
该第十实施方式的非破坏检查装置的结构基本上与图1所示的第一实施方式同样。
在图1所示的第一实施方式中，使用运送部4，使被摄体10相对于放射线源1、栅格群2、以及放射线检测器3进行了移动。
相对于此，在第十实施方式的非破坏检查装置中，设为代替运送部4而使用驱动部109的结构。驱动部109成为使放射线源1、栅格群2、放射线检测器3相对于被摄体10在与放射线的放射方向交叉的方向上作为整体而移动的结构。
更具体而言，第十实施方式中的驱动部109具备基部1091、使该基部1091向规定方向(图18中的箭头方向)移动的导轨部1092。并且，在基部1091上安装有放射线源1、栅格群2、放射线检测器3。基部1091能够沿着导轨部1092，通过规定的驱动机构(未图示)而移动。
另外，在第十实施方式中，在栅格群2的栅格G2的下面侧安装有放射线检测器3。
此外，第十实施方式的被摄体10通过支撑体101而被支撑。支撑体101被设为不会对进行移动的栅格群2等成为阻碍的形状。当然，被摄体10的位置也被设定为不会对进行移动的栅格群2等成为阻碍。
在第十实施方式中，通过该结构，能够使被摄体10相对于非破坏检查装置相对移动，能够取得与前述的第一实施方式同样的放射线图像数据。
根据第十实施方式的非破坏检查装置，不需要被摄体10的移动，因此在被摄体10为生物体的情况下，存在能够减轻对于生物体的负担的优点。
第十实施方式中的其他结构以及优点与前述的第一实施方式同样，因此省略更多详细的说明。
(第十一实施方式)
接着，基于图19说明本发明的第十一实施方式所涉及的医用图像诊断装置。另外，在第十一实施方式的说明中，通过关于与前述的实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
该第十一实施方式的医用图像诊断装置具备非破坏检查装置1000、图像提示部2000。
非破坏检查装置1000例如能够由前述的第九或第十实施方式的非破坏检查装置构成。
图像呈示部2000成为根据需要而将根据由放射线检测器3检测出的放射线的信息而得到的吸收图像、折射图像、或散射图像作为诊断用图像进行呈示的结构。根据所检测出的放射线信息得到吸收图像、折射图像、以及散射图像的方法也可以与第一实施方式中说明的同样，因此省略关于其的详细的说明。
图像呈示部2000例如是图像显示用的显示器，但也可以是打印机等输出装置。总之，作为图像呈示部2000，具备能够向诊断者(例如医生、检查技师等医疗从事者)呈示图像的功能即可。
根据第十一实施方式的医用图像诊断装置，在被摄体10为生物体的情况下，能够根据需要而对诊断者呈示吸收图像、折射图像、或散射图像。
(第十二实施方式)
接着，基于图20说明本发明的第十二实施方式所涉及的非破坏检查装置。另外，在第十二实施方式的说明中，通过关于与前述的第一实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
在前述的第一实施方式中，成为第一～第三部分区域71～73相互分离的状态(参照图2)。
相对于此，在该第十二实施方式中，第一～第三部分区域71～73分别具备相互重叠的部分和不重叠的部分(参照图20)。并且，具有第一相位差的栅格构件(构成第一基准栅格部分群221的栅格构件)、和具有第二相位差的栅格构件(构成第二基准栅格部分群222的栅格构件)都被配置在不重叠的部分中的部分区域内。即，第十二实施方式中的第一～第三部分区域71～73被配置在与放射线的放射方向交叉的方向(在本例中为图20中横向)上相互逐次稍微位移的位置上。
进而，本实施方式的放射线源1成为对第一～第三部分区域71～73在不同的定时放射放射线的结构。
更详细而言，在第十二实施方式中，栅格G0之中属于基准栅格部分群220的部分、属于第一栅格部分群221的部分、属于第二栅格部分群222的部分在与放射线的放射方向交叉的方向上相离(或邻接)而配置。并且，在栅格G0之中属于基准栅格部分群220的部分、属于第一栅格部分群221的部分、属于第二栅格部分群222的部分之间，设定了规定的相位差(例如图3中的第一以及第二相位偏移部231·232)。
进而，在第十二实施方式的非破坏检查装置中，以规定的旋转轴1001(参照图20)为中心，装置整体例如CT检查装置那样能够通过适当的驱动机构而向一个方向或正反方向进行旋转。由此，在本实施方式中，能够使被摄体10和非破坏检查装置相对移动。
在第十二实施方式的非破坏检查装置的动作中，从放射线源1对第一～第三部分区域71～73在不同的定时放射放射线。关于放射线源1的结构例在后面叙述。由此，即使第一～第三部分区域71～73部分重叠，也能够分别取得与各区域对应的放射线图像数据I1～I3，据此生成期望的被检体图像。在本实施方式中，在第一～第三部分区域之中的不重叠的部分在栅格上形成了相位差，因此能够取得与该相位差对应的图像数据。
此外，在该实施方式中，挪动向第一～第三部分区域71～73照射放射线的定时，因此即使不将放射线检测部3分割为多个检测部，也能够取得与各区域对应的放射线图像数据I1～I3(具体例如后述的补充1以及2所示)。
第十二实施方式中的其他结构以及优点与前述的第一实施方式同样，因此省略更多详细的说明。
(第十三实施方式)
接着，基于图21说明本发明的第十三实施方式所涉及的非破坏检查装置。另外，在第十三实施方式的说明中，通过关于与前述的第十二实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
在前述的第十二实施方式中，栅格G1、G2以及放射线检测部31成为平板状。相对于此，在第十三实施方式中，这些构件成为被配置在以放射线产生部位为中心的同心圆上的构件。由此，能够将从放射线源1至栅格G1、G2以及放射线检测部31的距离保持为一定。于是，即使在将各栅格的间距设为一定的情况下，也存在能够较高地保持所得到的检查结果的精度的优点。
第十三实施方式中的其他结构以及优点与前述的第十二实施方式同样，因此省略更多详细的说明。
(第十四实施方式)
接着，基于图22说明本发明的第十四实施方式所涉及的非破坏检查装置。另外，在第十四实施方式的说明中，通过关于与前述的第十二实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
在前述的第十二实施方式中，成为以旋转轴1001为中心而装置整体进行旋转的结构。相对于此，在第十四实施方式中，成为装置整体不旋转，而是例如通过图1所示的运送部4，被摄体10相对于装置进行移动的结构。或也可以成为被摄体10静止，装置进行平行移动的结构。
在第十四实施方式中，放射线源1中放射线发出的点(所谓焦点)的排列方向(图22中左右方向)、和各栅格中的栅格构件的延长方向(所谓栅格线)成为平行。并且，被摄体10向图22中左右方向(与纸面平行的方向)进行移动。另外，关于第十四实施方式中的详细的动作，作为补充3而在后面叙述。
第十四实施方式中的其他结构以及优点与前述的第十二实施方式同样，因此省略更多详细的说明。
(第十五实施方式)
接着，将前述的第十二～第十四实施方式所涉及的非破坏检查装置中能够使用的放射线源1的结构例作为第十五实施方式，基于图23而进行说明。另外，在第十五实施方式的说明中，通过关于与前述的第四实施方式(图11)基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
在第十五实施方式中，向可自转的目标15的圆筒面上的部分1a，从电子枪16照射电子线。由此，能够从部分1a产生放射线(具体而言X射线)，向栅格G0照射放射线。从部分1a通过栅格G0向放射线检测器3的放射线通过第一部分区域71。此外，从部分1a产生的放射线通过的栅格G0的部分在该例中构成基准栅格部分群220。以后同样，从部分1b产生的放射线通过的栅格G0的部分在该例中构成基准栅格部分群221，从部分1c产生的放射线通过的栅格G0的部分在该例中构成基准栅格部分群222。并且，在本例中，通过来自部分1a的放射线而取得的图像数据对应于图像数据I1。以后同样，部分1b对应于图像数据I2，部分1c对应于图像数据I3。前述的部分1a～1c也被称为焦点。
在第十五实施方式的放射线源1中，在相对于目标15的表面的法线方向上配置栅格G0～G2。于是，放射线产生源至各栅格的距离成为一定，所以存在不需要校正所得到的图像数据I1～I3的优点。
第十五实施方式中的其他结构以及优点与前述的第一实施方式基本上同样，因此省略更多详细的说明。
(第十六实施方式)
接着，将前述的第十五实施方式所涉及的放射线源1的变形例作为第十六实施方式，基于图24而进行说明。另外，在第十六实施方式的说明中，通过关于与前述的第十五实施方式基本上共通的要素附加同一标号，从而避免说明的烦杂。
在第十六实施方式中，设为向相对于目标15的圆筒面倾斜的方向(例如相对于表面6°的方向)取出放射线的结构。若这样，则存在能够增加表观的X射线强度的优点。其中，从放射线产生源至各栅格的距离按每个产生部位而不同，因此需要对所得到的图像数据进行该点的校正。
第十六实施方式中的其他结构以及优点与前述的第十五实施方式基本上同样，因此省略更多详细的说明。
(补充1)
进一步参照图25以及图26以下说明关于前述的第十二以及第十三实施方式中得到的放射线投影像的运算式的一例。
以下叙述关于对被摄体10(参照图20以及图21)从绕旋转轴1001的θn的方向放射X射线时的投影像(吸收图像Tn、折射图像Dn、散射图像Vn)的运算式。在此，n＝1,2,……N，设为取得将一周(2π)进行了N等分的投影像而使用于CT的图像重构。
设为从旋转中心1001来看，各焦点的角度差为4π/(3N)(参照图25)。另外，在此设为存在3个焦点，但即使焦点数增加，与下述同样的议论也成立。能够将各焦点的闪烁(即有无基于电子线照射的X射线产生)的顺序如图26(a)～(e)那样设定。在此，较大的黑圆表示在该时刻正在产生X射线的焦点。能够关于投影方向θn，取得基于各焦点的闪烁的三个图像In k(x,y)(k＝1,2,3)。从图26可知，它们不一定是时序地连续记录的图像，但由于各投影方向已知，因此能够对应于投影方向而在测量后在计算机内进行重排。In k(x,y)(k＝1,2,3)为来自不同的焦点的图像，因此检测器上的被摄体的图像相互偏差规定角度量。在将从旋转中心1001至检测器的距离设为R2时，该偏差量成为
从而，若选择x轴为偏差的方向，则吸收图像Tn、折射图像Dn、散射图像Vn的运算能够以
其中
以及，
来运算。另外，记号尖帽(^)表示在没有被摄体时测量的图像。
(补充2)
关于在前述的第十二以及第十三实施方式中得到的放射线投影像的运算式的另一例如以下所示。设为从旋转轴1001来看，各焦点的角度差为2π/(3N)(参照图27)。另外，在此设为存在3个焦点，但即使焦点数增加，与下述同样的议论也成立。能够将各焦点的闪烁的顺序如图28那样设定，关于投影方向θn，能够取得基于各焦点的闪烁的三个图像In k(k＝1,2,3)。吸收图像Tn、折射图像Dn、散射图像Vn的运算方法与上述的补充1的情况相同。
另外，上述的补充1以及2的记述在使用弯曲检测器的第十三实施方式(图21)中更准确地适合。在第十二实施方式(图20)中能够近似地应用前述的说明。
(补充3)
以下说明关于在前述的第十四实施方式中得到的放射线投影像的运算式的一例。将各焦点间的距离设为a，将各焦点依次闪烁的时间间隔设为Δt。此外，若将被摄体的速度设为v，满足v＝a/Δt，则焦点的闪烁和被摄体的运动同步。若将三个焦点按顺序闪烁的循环数记为n，则在第n个循环中在像检测器(即放射线检测器3)上记录与各焦点的闪烁对应的三个图像In k(x,y)(k＝1,2,3)。若将被摄体的运送的方向取为+x，则循环n的吸收图像Tn、折射图像Dn、散射图像Vn能够以
其中
以及，
来运算。另外，记号尖帽(^)表示在没有被摄体时测量的图像。
为了提高最终图像的S/N，能够如下述那样对各循环的图像进行相加。
另外，前述实施方式以及实施例的记载只不过是一例，不是表示对本发明必须的结构。各部的结构只要能够达成本发明的意旨，则不限于上述。
例如，在前述各实施方式中，使用了X射线源作为放射线源，但能够使用对被检体存在透射性的其他放射线、例如中性子线源。当然，在该情况下，使用能够检测所使用的放射线的检测器作为放射线检测器。
此外，如已经叙述的那样，构成栅格群的栅格的张数也可以是省略了栅格G0或栅格G2的两张。
标号的说明
1 放射线源
11～13 第一～第三线源部
2 栅格群
G0～G2 栅格
21 栅格构件
220 基准栅格部分群
221～222 第一～第二栅格部分群
231～232 第一～第二相位偏移部
240～242 G0～G2 支架
3 放射线检测器
31～33 检测部
4 运送部
5 处理部
6 控制部
7 放射线通过区域
71～73 第一～第三部分区域
8 输出部
9·109 驱动部
91 支撑台
1091 基部
1092 导轨部
10 被检体
101 支撑体
1000 非破坏检查装置
2000 图像呈示部

Claims (13)

1.一种非破坏检查装置，其特征在于，具备：
放射线源；栅格群；以及放射线检测器，
所述放射线源成为将具有对于被摄体的透射性的放射线向所述栅格群进行放射的结构，
所述栅格群由向所述栅格群照射的所述放射线能够透射的多张栅格构成，
且所述多张栅格分别具备以按每个栅格决定的预定周期来配置的多个栅格构件，
所述放射线检测器成为对通过所述多个栅格构件而衍射的所述放射线进行检测的结构，
从所述放射线源放射而到达所述放射线检测器的放射线通过的放射线通过区域至少具备第一部分区域、第二部分区域和第三部分区域，
所述第一部分区域、第二部分区域和第三部分区域被配置在与所述放射线的放射方向交叉的方向上相互离开的位置上，
在将处于通过所述第一部分区域、第二部分区域和第三部分区域之中其中一个部分区域的所述放射线分别通过的空间中的所述栅格群的部分称为基准栅格部分群，且将处于通过所述第一部分区域、第二部分区域和第三部分区域之中的其他部分区域的所述放射线分别通过的空间中的所述栅格群的部分分别称为第一栅格部分群以及第二栅格部分群时，
所述基准栅格部分群中包含的一部分的所述栅格中的所述栅格构件以该栅格中的所述预定周期而配置，
所述第一栅格部分群中包含的一部分的所述栅格具备相对于以所述预定周期的配置具有第一相位差的栅格构件，
所述第二栅格部分群中包含的一部分的所述栅格具备相对于以所述预定周期的配置具有第二相位差的栅格构件，
在此，所述第一部分区域、第二部分区域和第三部分区域分别具备相互重叠的部分和不重叠的部分，
具有所述第一相位差的栅格构件、和具有所述第二相位差的栅格构件都被配置在所述不重叠的部分，
所述放射线源成为对所述第一部分区域、第二部分区域和第三部分区域在不同的定时放射所述放射线的结构，
所述多张栅格之中的一张是用于构成微小光源阵列的栅格G0，
所述栅格G0之中，属于所述基准栅格部分群的部分、属于所述第一栅格部分群的部分、属于所述第二栅格部分群的部分在与所述放射线的放射方向交叉的方向上相离或邻接而配置，
在所述栅格G0之中属于所述基准栅格部分群的部分、属于所述第一栅格部分群的部分、属于所述第二栅格部分群的部分之间，设定了所述第一相位差及第二相位差。
2.如权利要求1所述的非破坏检查装置，其中，
所述放射线检测器成为分别对通过了所述基准栅格部分群的所述放射线、通过了所述第一栅格部分群的所述放射线、通过了所述第二栅格部分群的所述放射线进行检测的结构。
3.如权利要求2所述的非破坏检查装置，其中，还具备：
处理部，
所述处理部成为使用通过了所述基准栅格部分群的所述放射线的检测值、通过了所述第一栅格部分群的所述放射线的检测值、通过了所述第二栅格部分群的所述放射线的检测值，算出所述被摄体的吸收图像、折射图像以及散射图像之中的其中一个的结构。
4.如权利要求1～3的任一项所述的非破坏检查装置，其中，还具备：
运送部，
所述运送部成为使所述被摄体相对于所述栅格群在与所述放射线的放射方向交叉的方向上移动的结构。
5.如权利要求1～3的任一项所述的非破坏检查装置，其中，
所述栅格群由两张栅格构成。
6.如权利要求1～3的任一项所述的非破坏检查装置，其中，
所述栅格群由三张栅格构成。
7.如权利要求1～3的任一项所述的非破坏检查装置，其中，
所述放射线源具备第一线源部、第二线源部和第三线源部，
所述第一线源部成为对通过所述第一部分区域的所述放射线进行放射的结构，
所述第二线源部成为对通过所述第二部分区域的所述放射线进行放射的结构，
所述第三线源部成为对通过所述第三部分区域的所述放射线进行放射的结构。
8.如权利要求1～3的任一项所述的非破坏检查装置，其中，
所述第一相位差以及第二相位差被设定为，使用通过了所述基准栅格部分群的所述放射线的检测结果、通过了所述第一栅格部分群的所述放射线的检测结果、通过了所述第二栅格部分群的所述放射线的检测结果，能够执行相位成像的值。
9.如权利要求1～3的任一项所述的非破坏检查装置，其中，
所述放射线为X射线。
10.如权利要求1～3的任一项所述的非破坏检查装置，其中，还具备：
驱动部，
所述驱动部成为使所述放射线源、所述栅格群、所述放射线检测器相对于所述被摄体在与所述放射线的放射方向交叉的方向上作为整体而移动的结构。
11.如权利要求1～3的任一项所述的非破坏检查装置，其中，
所述被摄体为生物体。
12.一种医用图像诊断装置，其中，具备：
权利要求11所述的非破坏检查装置；以及图像呈示部，
所述图像呈示部成为将根据由所述放射线检测器检测到的所述放射线的信息而得到的吸收图像、折射图像、或散射图像作为诊断用图像而呈示的结构。
13.一种非破坏检查方法，使用了权利要求1～11的任一项所述的非破坏检查装置，其中，具备：
使所述被摄体相对于所述栅格群在与所述放射线的放射方向交叉的方向上移动的步骤；
在所述被摄体通过所述基准栅格部分群时，对透射了所述被摄体的所述放射线进行检测的步骤；
在所述被摄体通过所述第一栅格部分群时，对透射了所述被摄体的所述放射线进行检测的步骤；以及
在所述被摄体通过所述第二栅格部分群时，对透射了所述被摄体的所述放射线进行检测的步骤。
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