CN104042227A

CN104042227A - 通过相步进进行差分相位对比成像的x射线拍摄系统

Info

Publication number: CN104042227A
Application number: CN201410092833.5A
Authority: CN
Inventors: M.斯帕恩
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2014-09-17
Also published as: DE102013204604A1; US20140270070A1

Abstract

本发明涉及一种用于通过相步进对检查对象（6）进行差分相位对比成像的X射线拍摄系统，该X射线拍摄系统带有：至少一个用于产生准相干X射线辐射的X射线辐射器（3），带有布置在矩阵内的像素的X射线图像检测器（4），布置在检查对象（6）和X射线图像检测器（4）之间的衍射光栅或相位光栅（17），和为相位光栅（17）对应配设的分析器光栅（18），其中X射线辐射器（3）、X射线图像检测器（4）、相位光栅（17）和分析器光栅（18）形成预先给定的设备内的对于相位对比成像关键的部件（32，K₁至K_n）。根据本发明，提供至少一个用于确定部件（32，K₁至K_n）相对于额定几何形状的几何关系的偏差的测量设备（34），用于评估所测量的偏差的分析单元（35、40），用于确定修正值的计算单元（36、41），和用于调节部件（32，K₁至K_n），的几何关系的修正装置（37、38、42、46）。

Description

通过相步进进行差分相位对比成像的X射线拍摄系统

技术领域

本发明涉及一种借助相步进进行检查对象的差分相位对比成像的X射线拍摄系统，所述系统具有：至少一个用于产生准相干X射线辐射的X射线辐射器，带有布置在矩阵内的像素的X射线图像检测器，布置在检查对象和X射线图像检测器之间的衍射光栅或相位光栅，和为相位光栅对应配设的分析器光栅，其中X射线辐射器、X射线图像检测器、相位光栅和分析器光栅形成预先给定的设备内的对于相位对比成像关键的部件。

背景技术

差分相位对比成像是一种尤其在塔伯特-劳干涉仪应用中近期来很受到关注的成像方法。因此，例如在出版物F.Pfeiffer et al.[1],"Hard X-raydark-field imaging using a grating interferometer",Nature Materials7,134至137页中对其进行了描述，即使用X射线光学光栅一方面允许拍摄提供了关于检查对象的附加信息的相位对比的X射线图像；另一方面也可为成像使用不仅相位信息而且幅值信息被控制的辐射。以此，可产生仅基于通过检查对象衍射的X射线辐射的散射成分的图像，即基于最小角度散射的图像。以此，可很高分辨地显示检查对象内的很小的密度差异。类似内容也可从如下文献中得到：Joseph J.Zambelli,et al.[2],"Radiation dose efficiencycomparison between differential phase contrast CT and conventional absorptionCT",Med.Phys.37(2010),2473至2479页。

象X射线量子这样的粒子的波动属性允许借助于复数折射率n=1–δ+iβ描述如折射和反射的现象。在此，虚部β描述了吸收，如目前临床X射线成像，例如计算机断层成像、血管造影、放射成像、荧光镜透视或乳房X射线成像基于所述吸收，而实部δ描述了在差分相位成像中被观察到的相移。

从DE 10 2010 018 715 A1中已知X射线拍摄系统，其中，为高质量的X射线成像，使用用于检查对象的相位对比成像的X射线拍摄系统，所述X射线拍摄系统具有：至少一个带有多个用于发出相干X射线辐射的场发射X射线源的X射线发射器，X射线图像检测器，布置在检查对象和X射线图像检测器之间的衍射光栅G₁，和布置在衍射光栅G₁和X射线图像检测器之间的另外的光栅G₂。

可用来执行前述类型的差分相位对比成像的X射线拍摄系统例如从US7,500,784B2中已知，这根据图1解释。

图1示出了用于干涉操作的X射线拍摄系统的典型的基本特征，所述X射线拍摄系统带有：被具有六轴工业机器人或折臂机器人的形式的机架1保持的C弓臂2，在所述C弓臂的端部上安装了例如带有X射线管和准直器的X射线辐射源3，和作为图像拍摄单元的X射线图像检测器4。

通过例如从US7,500,784B2中已知的优选地具有六个旋转轴且因此具有六个自由度的折臂机器人，C弓臂2可在空间上任意地调节，例如通过使其围绕X射线辐射器3和X射线图像检测器4之间的旋转中心旋转来调节。根据该发明的血管造影X射线系统1至4尤其可围绕在X射线图像检测器4的C弓臂平面内的旋转中心和旋转轴线旋转，优选可围绕X射线图像检测器4的中点以及围绕与X射线图像检测器4的中点相交的旋转轴线旋转。

已知的折臂机器人具有例如安装在地板上的基架。在所述基架上围绕第一旋转轴线以可旋转的方式固定了旋转架。在旋转架上围绕第二旋转轴线可枢转地安装了机器人摇臂，在所述机器人摇臂上围绕第三旋转轴线可旋转地固定了机器人臂。在机器人臂的端部上围绕第四旋转轴线以可旋转的方式安装了机器人手。机器人手具有用于C弓臂2的固定元件，所述固定元件可围绕第五旋转轴线枢转且可围绕与第五旋转轴线垂直走向的第六旋转轴线旋转。

X射线诊断装置的实现不依赖于工业机器人。通常也可使用C弓臂装置。

X射线图像检测器4可以是由无定形硅（a-Si）制成的矩形的或方形的平面半导体检测器。但也可使用集成的且可能地大量的CMOS检测器。

在X射线辐射器3的光程中，在患者支承台的台板5上是作为检查对象的待检查的患者6。在X射线诊断装置上连接了带有图像系统8的系统控制单元7，所述系统控制单元7接收X射线图像检测器4的图像信号且对其进行处理（例如未图示的操作元件）。可在监视器9的显示器上观察X射线图像。监视器9可通过安装在天花板上的、可纵向运行、可枢转、可旋转且高度可调的带有悬臂和可下降的支承臂的支架系统10保持。

作为在图1中示例地图示的带有具有六轴工业折臂机器人的形式的机架1的X射线系统的替代，如在图2中所简化地图示，血管造影X射线系统也可具有通常的用于C弓臂2的安装在天花板或地面上的保持件。

作为示例地图示的C弓臂2的替代，血管造影X射线系统也可具有分开的安装在天花板和/或地板上的保持件，以用于例如电子刚性耦合的X射线辐射器3和X射线图像检测器4。

在目前所关注的用于临床相位对比成像的设备中，使用常规的X射线管，目前可获得的X射线图像检测器（例如，由Martin Spahn[3]在下文中描述："Flachbilddetektoren in der",Der Radiologe,Volume43(5-2003),第340至350页），和三个光栅G₀、G₁和G₂，如在下文中根据图2详细解释，所述图2示出了用于差分相位对比成像的Talbot-Lau干涉仪的示意性结构，所述干涉仪带有延长的管焦点，光栅G₀、G₁和G₂和像素化的X射线图像检测器。

由非相干X射线辐射器3的管焦点11发出的X射线射线12为产生相干辐射而穿过导致X射线辐射源的局部相干的吸收光栅13（G₀）以及例如患者6的检查对象14。通过检查对象14，X射线射线12的波前通过相移而而偏转，如在此以无相移即无对象的波前的法向15与带有相移的波前的法向16的对比所解释。然后，相移的波前通过具有与X射线光谱的典型的能量相匹配的光栅常数的衍射光栅或相位光栅17（G₁）以产生干涉线，且又通过吸收的分析器光栅18（G₂）以读取所产生的干涉图案。分析器光栅18的光栅常数与相位光栅的光栅常数和设备的其余的几何形状相匹配。分析器光栅18例如布置在第一个或第n个塔伯特距离内。分析器光栅18在此将干涉图案转化为可被检测器测量的强度图案。用于临床应用的典型的光栅常数为若干μm，如例如也在所引用的文献[1]、[2]中可见。

如果辐射源的管焦点11足够小且所产生的辐射功率足够大，则可省去作为吸收光栅13的第一光栅G₀，这是当例如提供多个场发射X射线源作为X射线辐射器3的情况，如从如下所述的DE 10 2010 018 715 A1中已知。

现在对于X射线图像检测器4的每个像素确定差分相移，这通过所谓的“相步进”19来确定，所述“相步进”由一个箭头表示，使分析器光栅18（G₂）在多个步骤（k=1，K，其中例如K=4至8）中垂直于X射线射线12的辐射方向且侧向于光栅结构的布置移动光栅常数的相应的分数，且对于此构造在拍摄期间测量X射线图像检测器4的像素内所形成的信号S_k，且因此扫描所产生的干涉图案。对于每个像素，通过合适的拟合方法、匹配或补偿方法在因此而测量到的信号S_k上确定描述了调制的参数的函数（例如，正弦函数）。可见性，即最大信号和最小信号之间的归一化的差异（确切而言，基于平均信号归一化的幅值）在此是表征塔伯特-劳干涉仪的质量的量。所述量限定为扫描的调制的对比度：

V = \frac{I_{\max} - I_{\min}}{I_{\max} + I_{\min}} = \frac{A}{\overset{&OverBar;}{I}}

此外，在此等式中A是幅值且是平均强度。可见性可在零和一之间取值，因为所有量都是正值且I_max>I_min。在理想的干涉仪中，此外存在I_min>0，使得V的值范围有意义地被充分利用。最小强度大于零，且干涉仪的所有非理想的特征和缺点导致可见性的降低。可通过可见性限定的且通过此测量值产生的第三信息是暗场。暗场给出了带有对象和不带有对象的测量的可见性之间的比。

D = \frac{V_{obj}}{V_{ref}} = \frac{A_{obj} \cdot {\overset{&OverBar;}{I}}_{ref}}{A_{ref \cdot} {\overset{&OverBar;}{I}}_{obj}}

从对于每个像素在带有和不带有对象（或患者）情况下所导出一定的量的对比，可然后产生三个不同的图像：

（i）吸收图像，

（ii）差分相位对比图像（DPC），和

（iii）暗场图像（dark-field image）

当在下文中言及图像时，如需要意味着包括吸收图像、DPC图像和暗场图像的三个图像。

方法的实现提出了许多挑战。此挑战之一是对于不同的光栅G₀、G₁和G₂的几何布置的时间常数的很高的要求，因为光栅相互间的每个相对运动导致相移且因此导致检测器输入上的强度分布的局部变化。但使用塔伯特-劳干涉仪设备的方法基于带有和不带有对象的测量，即，使用在不同时间且可能在X射线系统的其它几何定向下产生的相位信息。在分析器光栅G₂的运动方向上的精度要求例如为典型的相步进的分数，即在亚微米范围内。产生图像所需的在另外的位置方向上的部件之间的距离改变以及倾斜、旋转等可能导致错误的成像或甚至导致成像完全失败。

对于其中不能使用高精度的光具座的医疗应用，且在此特别是对于其中可使用带有C弓臂的X射线系统的血管造影术或外科手术中的潜在的应用，如例如根据图1所解释且由图1一般地表示，为通过围绕所关注的器官或身体部分旋转C弓臂而实现另外的角度或类似于CT的成像（锥形束CT），持续变化的力（重力、离心力等）作用在整个机构和相应的部件上，使得目前所使用的常规的机构不足以应对，因为在此可出现直至数百μm或更大的不精确性。

例如温度、振动、冲击、另外类型的机械载荷等的另外的影响因素可能影响特别是光栅G₀、G₁和G₂相互间的相对几何布置。

此类影响如上所述可能导致与成像有关的机械单元（特别是光栅）相互间的额定几何形状的偏差，即在位置、旋转、倾斜等方面的偏差。

在US2012/250823A1中，至少一个光栅与至少两个促动器连接。此促动器用于实现相移/相步进（即相位成像的中心部分）。

此外，在US2012/0250823A1中描述了无对象情况下对相位对比的测量（第一组测量值）进行的校准。这是在使用位置分辨率相对差的X射线检测器时的“差分”相位对比成像的中心组成部分。因此得到了不带有对象的相位对比图像（“校准”）和带有对象的相位对比图像（带有对象的测量值）。但这意味着对于此类型的成像，“不干扰”的情况（无对象/校准：第一组测量值）和“干扰”情况（对象在光程中：第二组测量值）是本质上必需的，以获得与光程中无对象时的相位相比的在光程中有对象时的相位移动。

在GB 1 348 640中已知了光学测量系统，其中通过原始射线和在运动的对象（棱镜）上的部分反射的射线的叠加出现了波的叠加，即干涉。通过测量干涉图案（光波的叠加或消失，或其间的所有可能情况），可测量相对运动。

US5,812,629描述了干涉仪式的对齐系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于形成前述类型的X射线拍摄系统，使得在系统部件的最不同的载荷和定向下实现实时的相位对比成像。

此技术问题根据本发明对于前述类型的X射线拍摄系统通过权利要求1中给出的特征解决。有利的设计在从属权利要求中给出。

此技术问题对于X射线拍摄系统根据本发明通过如下方式解决，即提供至少一个用于确定部件相对于额定几何形状的几何关系的偏差的测量设备，用于评估所测量的偏差的分析单元，用于确定修正值的计算单元，和用于调节部件的几何关系的修正装置。

根据本发明的用于使用相步进对于检查对象进行差分相位对比成像的X射线拍摄系统实现了实时测量和修正，以保证在用于医疗应用的差分相位对比成像时必需的几何精度。

被证明有利的是为产生准相干的X射线辐射使X射线辐射器具有吸收光栅G₀。

以有利的方式，用于产生准相干X射线辐射的X射线辐射器可具有多个场发射X射线源或功率足够强的微焦点源。

根据本发明，测量设备可具有用于确定对于相位对比成像关键的部件的距离和定向的光电距离传感器。

被证明有利的是，测量设备具有在C弓臂的一侧上的激光辐射源和光传感器，在C弓臂的另一侧上的其特征可改变的面镜设备以及光学传输行程。

当光学传输行程具有与X射线拍摄系统匹配的折叠的光程时，X射线拍摄系统的等角点可保持自由。

当其特征改变的面镜设备具有可取决于部件的定向倾斜的、将反射的激光束偏转到光电二极管上的面镜时，根据本发明可检测倾斜。

当其特征改变的面镜设备具有安装在半透明楔形的背侧上的背侧面镜而所述背侧面镜取决于部件的偏转而不同地削弱反射的激光束时，可识别平移的直线相对运动。

以有利的方式，通过测量设备记录的偏差可以是部件相对于额定几何形状在所述部件的位置、旋转和/或倾斜方面的几何关系。

为修正（维持、恢复）所给出的相对几何布置的额定几何形状，用于调节对于相位对比成像关键的部件的几何关系的修正装置根据本发明可以是促动器。

以有利的方式，用于修正的促动器可以是压电促动器和/或步进马达。

被证明有利的是，X射线图像检测器是集成检测器，所述集成检测器带有通过作为检测器材料的CsI的X射线量子的间接转换和用于光电二极管和读取结构的CMOS，或所述X射线图像检测器实施为带有X射线量子的直接转换的光子计数器。

附图说明

本发明在下文中根据附图中图示的实施例详细解释，各图为：

图1示出了带有作为支承设备的工业机器人的干预操作的已知的C弓臂血管造影系统，

图2示出了已知的用于差分相位对比成像的塔伯特-劳干涉仪的示意性结构，所述干涉仪带有延伸的管焦点、三个光栅G₀、G₁和G₂以及像素化的检测器，

图3示出了用于测量两个光栅G₀和G₁之间的直线相对运动的结构的示意性图示，

图4示出了用于测量两个光栅G₀和G₁之间的相对倾斜的结构的示意性图示，

图5示出了用于补偿部件之间的相对运动的控制循环的示意性图示，

图6示出了根据图3的结构，所述结构带有分析和修正单元以及用于补偿平移运动的促动器，和

图7示出了带有“开放式几何形状”的血管造影C弓臂X射线拍摄系统的示意性结构，所述X射线拍摄系统带有用于光学测量与成像有关的不同部件的位置相对改变的装置。

具体实施方式

图3描绘了例如两个光栅G₀和G₁的部件的高度调节的检测的原理。吸收光栅13和相位光栅17通过连接部20保持。为例如光电二极管22的光电传感器对应配设吸收光栅13与激光器21。激光器21发出激光束23，所述激光束23到达为相位光栅17对应配设的半透明楔形24且被削弱地通过所述楔形24。在半透明楔形24的背侧安装了背侧面镜25，所述背侧面镜25将反射的激光束26通过半透明楔形24进一步削弱地反投到光电二极管22上。取决于例如由于震动导致的相对运动27，反射的激光束26相对于发出的激光束23被削弱，使得光电二极管22的输出信号描绘了相位光栅17的位置的偏移程度。

在图4中解释了例如两个光栅G₀和G₁的部件的倾斜的检测的原理。作为半透明楔形24和背侧面镜25的替代，在相位光栅17的连接部20上安装了镜28。光电二极管22通过位置分辨的光电二极管阵列29替代。通过相位光栅17的倾斜30，被镜28反射的激光束26相应地被偏开了偏转31。此量给出了倾斜程度且可被考虑用于修正目的。

图5现在示出了具有控制循环的形式的可能的修正设计，所述控制循环在如下环节之间进行：部件的相对运动的光学测量、测量的评估、修正值的确定和借助于促动器应用修正值以补偿此类相对运动。

受到例如力、振动、运动、冲击、温度变化等的作用或影响33，多个部件32K₁至32K_n在其几何尺寸和相互布置方面被影响，由测量设备34记录所述影响的程度。所述测量设备34可以是例如根据图3和图4描述的设备。测量设备34的测量结果被提供到评估设备35，所述评估设备35与用于确定修正值的计算单元36连接。由评估的测量结果导出的修正值被提供到控制设备37，所述控制设备控制和影响与部件32K₁至K_n相关的单独的促动器38A₁至38A_n，使得所记录的与额定值的偏差被补偿和修正。

在图6中图示了根据图3的用于检测部件的高度调节的设备，但附加地还图示了分析和修正单元以及用于补偿沿横向于光栅G₁的光栅结构的定向的平移运动的促动器，在此情况中这可通过光学测量系统20至26记录。

在光电二极管22上连接了分析单元40，所述分析单元40评估由于相对运动27导致的由背侧面镜25反射的激光束26的通过半透明楔形24的削弱。分析单元40的输出信号被提供到修正单元41。此修正单元41与压电促动器42连接以控制所述压电促动器42，所述压电促动器42通过半透明楔形24和连接部20作用在相位光栅17上，使得相对运动27得以补偿。

在图7中示意性地、未按比例地图示了根据本发明的血管造影的X射线拍摄系统和位于其上的待检查的患者6，所述X射线拍摄系统带有C弓臂2、X射线辐射器3和X射线图像检测器4以及患者支承台的台板5。在X射线辐射器3附近通过支架43将激光器21和光电二极管阵列29安装在C弓臂2上。激光器21通过连接部20支承了吸收光栅13（G₀）。

光电二极管阵列29是位置敏感的。这可以是如在照相机和/或移动电话中所使用的目前的CCD传感器或CMOS传感器。所述光电二极管阵列29例如具有1至2μm的像素大小和相应的分辨率。

在C弓臂2的对置的侧上靠近X射线图像检测器4将相位光栅17（G₁）和分析器光栅18（G₂）以其连接部20通过铰链44安装在C弓臂2上。在机械悬挂45上固定了压电促动器46，所述压电促动器46通过带有背侧面镜25的半透明楔形24将设备与两个光栅17和18定向。分析器光栅18（G₂）的相步进19以布置在连接部20和分析器光栅18之间的相步进器47实现。

从激光器21发出的激光束48通过镜49在折叠光程50中偏转且被引导到半透明楔形24。在此，所述激光束在背侧面镜25上反射且在折叠光程50中被引导返回，其中所述激光束在第一镜49前到达半透明镜51，所述半透明镜51作为分光镜将所述激光束偏转到光电二极管阵列29，其处检测所述激光束的额定削弱且然后进行随后的评估。基于此评估，通过在此图中未图示的分析器40和修正单元41控制压电促动器46，所述压电促动器46导致通过铰链44悬挂的光栅设备的摆动，使得例如根据本发明以压电促动器46可修正由于C弓臂2的“弯曲”导致的不希望的运动。

通过这种带有折叠光程50的设计，可实现如在目前通常使用的C弓臂2内的“开放几何形状”，且可根据本发明执行与成像有关的不同部件的位置的相对改变的光学测量。

通过根据本发明的设备，获得了在使用相步进对于检查对象进行差分相位对比成像时的用于保证所需的几何精度的实时测量和修正装置。

为测量和修正与额定几何形状的此偏移，使用：

*用于测量对于相位对比成像关键的部件（特别是光栅）的距离和定向的光电距离传感器

*用于评估偏差的分析单元

*用于确定修正值的计算单元，和

*用于修正（维持、恢复）对于相位对比成像关键的部件（特别是光栅）的给定的相对几何布置的额定几何形状的促动器。

光电距离传感器在此由发送器、光源、接收器、检测器和分析单元组成。例如，可将不同波长（例如，红光、绿光、蓝光）的激光器（例如，激光二极管）用作发送器，且将光电二极管、CCD传感器或CMOS传感器或位置敏感的半导体用作接收器。因为一般地不要求绝对距离测量，而是通过不同的干扰或影响仅涉及相对距离改变，所以也仅需改变一定的参数改变，例如激光束的位置改变、幅值改变、频率改变或激光的极化改变。

作为光学方法，可例如使用运行时间或三角测量方法，或也使用干涉仪方法。

如需要，在相关的单元上安装面镜或者镜面表面或部分表面。

但例如也可使用测量激光束的强度改变或角度偏转的方法，以记录相互间的平移运动或倾斜，如例如根据图3和图4所述，其中附图仅考虑为例如光栅G₀和G₁之间的平移运动和倾斜的简单的示例。

本发明申请的对象不是描述此类或类似的方法的总结，而是给出此测量、分析和修正单元的基本使用，而实现不使用带有类似于实验室的结构的高精度的光具座的相位对比成像，且因此使其不至于在临床环境中的医疗成像中不可使用或仅有条件地可使用。

作为促动器，例如使用压电促动器、步进马达或类似的促动器。

为可实现类似于C弓臂的结构，可能需要提供多个面镜，所述面镜执行光学测量且同时实现了在C弓臂内的用于患者6的“开放”区域。

为测量和修正关键的成像部件32之间的不同的相对位置和定向改变，以例如部件32与测量设备34的连接箭头的符号表示多个光学系统、多个促动器38和更复杂的机械悬挂以及固定。

根据本发明的设备具有如下优点：

*根据本发明的构思实现了相位对比成像在带有光具座的技术装置外的使用，即例如在带有目前通常的机械部件的临床环境中的使用。

*此构思实现了“开放”的几何形状，例如目前在C弓臂情况下所实现，其中无硬件布置在患者处于其内的等角点内。

在图3中因此描述了用于测量例如光栅G₀和光栅G₁之间的相对运动的结构的示意性图示。光学结构包括激光束源（激光器21和/或激光二极管）、光电传感器（例如光电二极管22）、光电单元和/或光电二极管阵列29（CCD，CMOS）的光电传感器，和带有背侧面镜25的半透明楔形24。光栅G₀与激光器21和光电二极管22连接，且光栅G₁与半透明楔形24连接。根据位置，通过半透明楔形24吸收了或多或少的光，使得光电二极管22可测量强度改变或在位置分辨的光电二极管阵列29（CCD、CMOS）的情况下可测量在像素元件内测量到的强度的改变。

在图4中的用于测量光栅G₁相对于光栅G₀的相对倾斜的结构的示意性图示中，使用例如CCD或CMOS传感器的位置敏感的光电二极管阵列29。

根据图5的控制循环示出了对于如下项之间的关系：对于由于例如力、振动、运动、冲击、温度改变等的作用或影响33所导致的部件32的相对运动27、30的光学测量，测量的评估，修正值的确定，和借助于促动器38的修正值的应用以补偿此类相对运动27、30。

根据图6的结构与根据图3的结构相同，但其中附加地示出了分析单元40和修正单元41以及用于补偿相对运动27、30的促动器42，在此情况中所述相对运动27、30通过光学测量系统可记录，即横向于光栅G₁的光栅结构的定向的平移相对运动27。

图7示出了根据本发明的血管造影的C弓臂X射线拍摄系统的示意性结构，所述X射线拍摄系统实现了如在目前所使用的C弓臂2中的“开放几何形状”且允许与成像有关的不同部件3、4的位置相对改变的光学测量。分析单元40和修正单元41未图示，X射线系统的另外的部分也未图示。光栅G₁和G₂在此通过铰链44悬挂，使得以压电促动器46可修正由于C弓臂2的“弯曲”导致的运动。

当然也可提供多个此类激光器/传感器阵列/促动器组合，因为相对运动27/30可能具有不同的方向/定向。相对运动例如可以是根据图7的倾斜运动30或沿轨道、气垫悬挂等的直线行驶27。

在合适的位置或合适的条件下，除面镜外也可使用沿光路的光波导体、玻璃纤维导体、塑料光导体等作为光路或折叠光程50的部分。

基本上，构思也可用于其中省去光栅G₂且通过另外的方法（例如电子相步进）来实现相位对比成像的构造。在此结构中，也保证在成像期间使关键的部件相互几何上精确地定向。

Claims

1.一种用于通过相步进对检查对象（6）进行差分相位对比成像的X射线拍摄系统，所述X射线拍摄系统带有：至少一个用于产生准相干X射线辐射的X射线辐射器（3），带有布置在矩阵内的像素的X射线图像检测器（4），布置在检查对象（6）和X射线图像检测器（4）之间的衍射光栅或相位光栅（17），和为相位光栅（17）对应配设的分析器光栅（18），其中，X射线辐射器（3）、X射线图像检测器（4）、相位光栅（17）和分析器光栅（18）形成预先给定的设备内的对于相位对比成像关键的部件（32，K₁至K_n），其特征在于，提供至少一个用于确定部件（32，K₁至K_n）相对于额定几何形状的几何关系的偏差的测量设备（34），用于评估所测量的偏差的分析单元（35、40），用于确定修正值的计算单元（36、41），和用于调节部件（32，K₁至K_n），的几何关系的修正装置（37、38、42、46）。

2.根据权利要求1所述的X射线拍摄系统，其特征在于，为产生准相干的X射线辐射，X射线辐射器（3）具有吸收光栅（13）。

3.根据权利要求1所述的X射线拍摄系统，其特征在于，为产生准相干的X射线辐射，X射线辐射器（3）具有多个场发射X射线源。

4.根据权利要求1所述的X射线拍摄系统，其特征在于，为产生准相干的X射线辐射，X射线辐射器（3）具有功率足够强的微焦点源。

5.根据权利要求1至4中一项所述的X射线拍摄系统，其特征在于，测量设备（34）具有用于测量对于相位对比成像关键的部件的距离和定向的光电距离传感器。

6.根据权利要求1至5中一项所述的X射线拍摄系统，其特征在于，测量设备（34）具有在C弓臂（2）的一侧上的激光辐射源（21）和光传感器（22、29），在C弓臂（2）的另一侧上的其特征可改变的面镜设备（24、25、28），以及光学传输行程（23、26、48至50）。

7.根据权利要求1至6中一项所述的X射线拍摄系统，其特征在于，光学传输行程（23、26、48至50）具有与X射线拍摄系统（1至4）匹配的折叠的光程（50）。

8.根据权利要求1至7中一项所述的X射线拍摄系统，其特征在于，其特征改变的面镜设备（24、25、28）具有取决于部件（32，K₁至K_n）的定向可倾斜的将反射的激光束（26）偏转到光电二极管阵列（29）上的面镜（28）。

9.根据权利要求1至8中一项所述的X射线拍摄系统，其特征在于，其特征改变的面镜设备（24、25、28）具有安装在半透明楔形（24）的背侧上的背侧面镜（25），所述背侧面镜取决于部件（32，K₁至K_n）的偏转不同地削弱反射的激光束（26）。

10.根据权利要求1至9中一项所述的X射线拍摄系统，其特征在于，通过测量设备（34）记录的偏差是部件（32，K₁至K_n）相对于额定几何形状在部件的位置、旋转和/或倾斜方面的几何关系。

11.根据权利要求1至10中一项所述的X射线拍摄系统，其特征在于，用于调节对于相位对比成像关键的部件（32，K₁至K_n）的几何关系的修正装置（37、38、42、46）是促动器（38）。

12.根据权利要求11所述的X射线拍摄系统，其特征在于，用于修正的促动器（38）是压电促动器（42、46）和/或步进马达。

13.根据权利要求1至12中一项所述的X射线拍摄系统，其特征在于，X射线图像检测器（4）是集成检测器，所述集成检测器带有通过作为检测器材料的CsI进行的X射线量子的间接转换和用于光电二极管和读取结构的CMOS。

14.根据权利要求1至9中一项所述的X射线拍摄系统，其特征在于，X射线图像检测器（4）实施为带有X射线量子的直接转换的光子计数器。