JP2017530827A - デュアルエネルギー微分位相コントラスト撮像 - Google Patents
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Abstract
Description
X線を放出するように構成されたX線源と、
前記X線を検出するように構成されたX線検出器と、
前記X線源と前記検出器との間に配置された干渉計であって、前記干渉計が、少なくとも1つの(第1の)干渉格子の構造を含む、干渉計と、
を含み、
前記少なくとも1つの干渉格子の構造は、前記撮像装置の光軸に垂直な軸の周りに傾斜可能であり、少なくとも1つの格子は、これにより、前記軸に対し異なる傾き角度で配向されることが可能である、
X線撮像装置が提供される。
d0/l0=p2/p0 (1)
d0/l0=deff/leff=p2/p0 (2)
deff/l0=p2/p0’ (3)
Eeff(Φ)=E0/cos(θeff)=E0/cos(θ0+Φ)=Eeff(Φ=0)*cos(θ0)/cos(θ0+Φ) (4)
式中、E0は、Φ=0°における基底設計エネルギーであり、θ0は、特定の傾き角度又は格子により現時点で取られている特定の傾きを示す。この扇状角度対設計エネルギー依存性(4)は、提案したデュアル又はマルチエネルギー撮像方式を、選択した傾きにおける平均設計エネルギーの周りのスペクトル設計エネルギーウィンドウを広げることによって改良するために使用され得る。例えば、幾つかのDCPIシステムでは、θ0=60°の格子の傾きにおいて、θ0に関連する設計エネルギーの約+/−7.5%の広がりが実施可能である。
μAg(E0=25keV)*dAg(=40μm)=μIn(E0)*dIn=μSb(E0)*dSb (5)
式中、E0は、基準X線光子エネルギー、例えば25keVであり、μAg(E0)、μIn(E0)及びμSb(E0)は、エネルギーE0における適切なフィルタの減衰係数であり、dAg、dIn及びdSbは、バランスフィルタの厚さである。式(6)は、あらゆる材料の組み合わせにおける任意の数のフィルタ素子に適用可能であることは明らかであろう。平衡方程式の系(6)が要求するのは、材料の減衰係数の各比が一定であり、各厚さの反比に等しいことである。この例では、Agの素子の厚さ40μmに対して、Inフィルタ及びSbフィルタの平衡厚さはそれぞれ53μm及び51μmである。概して、Kエッジ閾値を超える高エネルギー領域では僅かな不整合がある。或いは、先で述べたように、伝達曲線の高エネルギー部分を一致させようとすることによりバランスフィルタセットの厚さを逆に整合させようとすることができる。
Claims (13)
- X線を放出するX線源と、
X線を検出するX線検出器と、
前記X線源と前記X線検出器との間に配置された干渉計であって、前記干渉計が、少なくとも1つの干渉格子の構造を含み、前記少なくとも1つの干渉格子の構造は、X線撮像装置の光軸に垂直な第1の軸の周りに傾斜可能であり、少なくとも1つの格子は、これにより、前記第1の軸に対して異なる傾き角度で配向されることが可能である、前記干渉計と、
ソース格子に関して及び/又は前記干渉計に関して、有効格子ピッチを適応させるための格子のアダプタ機構とを含む、X線撮像装置であって、
前記格子のアダプタ機構は、i)前記ソース格子の構造を、前記ソース格子のピッチとは異なるピッチを有する新たなソース格子の構造と交換するか、又はii)前記ソース格子と前記干渉計との間の空間内の有効経路長さの変化を補償するために、前記ソース格子の構造を、前記ソース格子のピッチとは異なるピッチを有する別のソース格子の構造と少なくとも組み合わせるように、前記ソース格子に関して動作し、前記有効経路長さの前記変化は、前記傾き角度の何れか1つにより生じる、X線撮像装置。 - 前記干渉格子と前記X線源との間に配置された、ソース格子と呼ばれる少なくとも1つの更なる格子を含み、前記ソース格子の構造は、放出されたX線を、増加したコヒーレンスを持つX線へと変換し、前記ソース格子の構造は同様に、前記ソース格子と前記少なくとも1つの干渉格子との間に空間的関係を維持する又は再構築するように、前記第1の軸に平行な第2の軸の周りに傾斜可能に配置されている、請求項1に記載のX線撮像装置。
- 前記ソース格子のアダプタ機構によって実施される組合せの動作は、前記傾き角度の何れか1つに起因する前記有効経路長さの前記変化を補償する有効ピッチを有する2段重ね格子の構造を形成するように、2つのソース格子を重ね合わせることによって、又は2つのソース格子が互いに少なくとも部分的に重ね合わせられた時に当該2つのソース格子を互いに対して摺動させることによって達成される、請求項1又は2に記載のX線撮像装置。
- 前記ソース格子及び/又は前記少なくとも1つの干渉格子の傾きが、前記干渉計の設計エネルギーを変化させる、請求項1乃至3の何れか一項に記載のX線撮像装置。
- 前記光軸に対し、前記少なくとも1つの干渉格子及び/又は前記ソース格子を並進させる並進ステージを含む、請求項1乃至4の何れか一項に記載のX線撮像装置。
- 前記干渉計は、更なる格子の構造を更に含み、前記更なる格子の構造は同様に、前記少なくとも1つの干渉格子及び/若しくは前記ソース格子の間の空間的関係を維持する又は再構築するように、前記第1の軸に平行な第3の軸の周りに傾斜可能に配置されている、請求項1乃至5の何れか一項に記載のX線撮像装置。
- 前記干渉格子及び前記更なる格子の構造は、前記X線撮像装置の検査領域の相互に対向する側に配置されている、請求項6に記載のX線撮像装置。
- 前記干渉格子と前記更なる干渉格子の構造とは、前記X線撮像装置の検査領域の同じ側に配置されている、請求項6に記載のX線撮像装置。
- スペクトル情報の収集を容易にするように、所与の傾き角度に対する設計エネルギーの周りのスペクトルウィンドウを広げるためのX線フィルタを含む、請求項1乃至8の何れか一項に記載のX線撮像装置。
- 前記X線フィルタは、異なるKエッジエネルギー用に構成された複数のフィルタ素子を有し、前記フィルタ素子は、各々のKエッジエネルギーに従って昇順又は降順のシーケンスで光軸を横断して配置されている、請求項9に記載のX線撮像装置。
- X線源と検出器との間に配置された少なくとも1つの干渉格子を含む干渉計を有するX線撮像装置の作動方法であって、
前記X線撮像装置の設計エネルギーの指定を受け取るステップと、
指定された設計エネルギーに応答して、前記干渉格子を前記X線撮像装置の光軸に垂直な軸の周りに傾けるステップとを含む、方法。 - 処理ユニットにより実行される場合、請求項11に記載の方法のステップを実施する請求項1乃至10の何れか一項に記載のX線撮像装置を制御するためのコンピュータプログラム。
- 請求項12に記載のコンピュータプログラムを保存した、コンピュータ可読媒体。
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