JP7193631B2 - 光子計数イベントを使用した位相差画像のためのx線画像システム - Google Patents
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Description
[1] Hard-X-ray dark-field imaging using a grating interferometer. Franz Pfeiffer et al., Nature Materials, Volume 7, pages 134-137 (2008).
[2] Takeda, Yoshihiro & Yashiro, Wataru & Suzuki, Yoshio & Momose, Atsushi. (2007). X-ray Phase Microtomography by Single Transmission Grating. AIP Conference Proceedings. 879. 10.1063/1.2436317.
[3] Warburton, W. (1997). An Approach to Sub-Pixel Spatial Resolution in Room Temperature X-Ray Detector Arrays with Good Energy Resolution. MRS Proceedings, 487, 531. doi: 10.1557/PROC-487-531.
[4] US Patent 8,183,535.
[5] US 2013/0028379,
[6] WO 2014/100063.
[7] US 2017/0219503.
[8] US 2016/0324496.
[9] US 2014/0270070.
[10] CN 104569002.
[11] CN 105935297.
Claims (17)
- X線源(10)、および関連したX線検出器(20)を備える、X線画像システム(100)であって、
前記X線検出器が、光子計数イベントの検出を可能にするための光子計数X線検出器であり、
前記X線画像システム(100)が、検出された光子計数イベントに基づいて少なくとも1つの位相差画像の取得を可能にするために構成され、
前記X線検出器(20)が、各々が検出素子(22)を備える、ウェハとも称される、いくつかのX線検出サブモジュール(21)に基づき、
前記X線検出サブモジュールが、前記X線がエッジを通って入ることを前提として、それらのエッジが前記X線源の方へ向けられているエッジオン幾何形状で配向され、
各X線検出サブモジュールまたはウェハが、異なる電位の2つの対向する側面を伴う厚さを有して、画素とも称される前記検出素子が配置される側面の方へ電荷がドリフトすることを可能にし、
前記X線画像システム(100)が、前記X線検出器のX線検出サブモジュールもしくはウェハにおける、コンプトン相互作用または入射X線光子に関連した光効果を通じた相互作用から生じる電子正孔対を動かすことによって引き起こされる誘導電流に基づいて、電荷拡散の形状および/または幅の推量または測定量を決定するように、および前記電荷拡散の形状および/または幅の決定された前記推量または測定量に基づいて、前記X線検出サブモジュールにおける前記入射X線光子の相互作用点の推量を決定するように構成され、
前記電荷拡散が、電荷雲によって表され、主要面において前記X線検出サブモジュールまたはウェハにわたって分布している前記検出素子が、画素のアレイを提供し、この場合、前記画素が、分解される電荷雲よりも小さい、X線画像システム(100)。 - 前記X線画像システム(100)が、検出されたコンプトンイベントに少なくとも部分的に基づいて、前記少なくとも1つの位相差画像の取得を可能にするために構成される、請求項1に記載のX線画像システム。
- 前記X線画像システム(100)が、撮像されるべき物体または対象と前記少なくとも1つの位相差画像の取得を可能にするための前記X線検出器(20)との間に位置している位相シフト格子(G1)をさらに備える、請求項1または2に記載のX線画像システム。
- 各X線検出サブモジュール(21)またはウェハが、i)幅/長さ方向(x)および入ってくるX線の方向に対応するii)深さ方向(z)を含む2つの方向において、前記検出サブモジュールまたはウェハにわたって分布している検出素子(22)を有し、
前記X線検出サブモジュールまたはウェハの厚さ(y)が、前記X線検出サブモジュールの2つの対向する側面の間に延びる、請求項1から3のいずれかに記載のX線画像システム。 - 前記X線画像システム(100)が、前記電荷拡散の決定された推量に少なくとも部分的に基づいて、X線検出サブモジュールまたはウェハの3つの方向(x,y,z)のうちの少なくとも1つにおける前記入射X線光子の前記相互作用点の推量を決定するように構成される、請求項1から4のいずれかに記載のX線画像システム。
- 前記X線画像システム(100)が、前記電荷拡散の決定された推量に少なくとも部分的に基づいて、前記検出素子が前記X線検出サブモジュールもしくはウェハの主要面に分布している2つの方向(x,z)のうちの少なくとも一方における、および/または前記X線検出サブモジュールの厚さ(y)に沿った、前記入射X線光子の前記相互作用点の推量を決定するように構成される、請求項1から5のいずれかに記載のX線画像システム。
- 前記X線画像システム(100)が、前記電荷拡散の決定された推量に少なくとも部分的に基づいて、前記検出素子が前記X線検出サブモジュールもしくはウェハの主要面に分布している2つの方向(x,z)のうちの一方または両方における前記電荷雲のプロファイルの情報に基づいた前記入射X線光子の前記相互作用点の推量を決定するように構成される、請求項1から6のいずれかに記載のX線画像システム。
- 前記X線画像システム(100)が、前記電荷拡散の決定された推量に少なくとも部分的に基づいて、前記X線検出サブモジュールの厚さ(y)に沿った前記入射X線光子の前記相互作用の初期点を推定するように構成される、請求項1から7のいずれかに記載のX線画像システム。
- 前記X線画像システム(100)が、前記雲の測定された幅および前記雲の積分電荷に基づいて、前記X線検出サブモジュールの厚さ(y)に沿った前記入射X線光子の前記相互作用の初期点を推定するように構成される、請求項1から8のいずれかに記載のX線画像システム。
- 前記X線画像システム(100)が、前記X線検出サブモジュールの厚さに沿った、前記X線検出サブモジュールにおける前記X線光子の検出点と前記電荷拡散の推量に基づいた前記相互作用の初期点との間の、距離の推量を決定し、前記検出サブモジュールの厚さに沿って、前記検出点および前記決定された距離の推量に基づいて、前記相互作用の初期点の推量を決定するように構成される、請求項8または9に記載のX線画像システム。
- 前記X線検出サブモジュール(21)のうちの少なくとも1つが、半導体基板または材料であって、前記半導体基板に配置される複数のアクティブ積分画素(22)を備える、半導体基板または材料を備え、
前記X線検出サブモジュールは、X線検出サブモジュール(21)内の複数のアクティブ積分画素(22)が、単一のX線光子によって生成される電荷雲を検出することを可能にする、請求項1から10のいずれかに記載のX線画像システム。 - 前記X線画像システム(100)が、検出されたイベントに基づいて、少なくとも1つのX線吸収画像および少なくとも1つの位相差画像を同時に取得するように構成される、請求項1から11のいずれかに記載のX線画像システム。
- 前記X線画像システム(100)が、画像再構築プロセスにおいてX線吸収画像および位相差画像の両方の情報を組み合わせるように構成される、請求項1から12のいずれかに記載のX線画像システム。
- 前記X線画像システム(100)が、統合された画像表現を提供するために、前記画像再構築プロセスにおいて位相情報ならびに吸収情報を組み合わせるように構成される、請求項13に記載のX線画像システム。
- 前記X線画像システム(100)が、いかなる分析計吸収格子も使用せずに、G2なしの位相差画像のために構成される、請求項1から14のいずれかに記載のX線画像システム。
- 前記X線画像システム(100)が、コンピュータ断層撮影のための位相差画像を可能にするように構成される、請求項1から15のいずれかに記載のX線画像システム。
- 前記X線画像システム(100)が、プロセッサ(210)およびメモリ(220)を備え、前記メモリ(220)が、前記プロセッサ(210)によって実行可能な命令を含み、これにより、前記プロセッサ(210)は、電荷拡散の推量または測定量を決定し、前記電荷拡散の決定された推量または測定量に基づいて、前記入射X線光子の相互作用点の推量を決定するように動作可能である、請求項1から16のいずれかに記載のX線画像システム。
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