CN110088846A - 用于x射线成像的光栅结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及X射线成像中的光栅。为了提供具有促进的稳定化的光栅，提供了一种用于X射线成像的光栅(10)，其包括具有第一多个条构件(14)和第二多个间隙(16)的光栅结构(12)。固定结构(18)被布置在所述条构件之间以使光栅条构件稳定。所述条构件在长度方向(20)上并且在高度方向(22)上延伸。所述条构件还通过在横向于所述高度方向的方向上的间隙之一彼此间隔开。所述间隙被布置在平行于所述长度方向的间隙方向上。所述固定结构包括被提供在邻近条构件之间的多个桥接腹杆构件(24)。此外，所述腹杆构件是在所述间隙方向上延伸并且相对于所述高度方向以倾斜方式提供的纵向腹杆构件。在所述间隙方向上提供倾斜。

Description

用于X射线成像的光栅结构

技术领域

本发明涉及用于X射线成像的光栅、X射线成像系统和用于制造用于X射线成像的光栅的方法。

背景技术

在X射线成像中，光栅例如被用于微分相位对比成像或暗场成像。光栅提供交替的X射线衰减材料的区域(例如，条纹)和较少X射线衰减的区域的重复图案。X射线光栅的另一使用是防散射格栅。关于较高的图像质量，存在针对大纵横比的需求。具有大纵横比和薄壁分段的光栅可以具有弱化的机械稳定性并且需要额外固定。例如，WO 2012 055495A1描述了一种用于产生X射线光栅结构的抵抗结构。

发明内容

因此，能够需要提供一种具有促进的稳定性的光栅。

本发明的目的由独立权利要求的主题解决；另外的实施例被并入在从属权利要求中。应当指出，本发明的以下所描述的方面还适用于用于X射线成像的光栅、X射线成像系统和用于制造用于X射线成像的光栅的方法。

根据本发明，提供了一种用于X射线成像的光栅。所述光栅包括具有第一多个条构件和第二多个间隙的光栅结构。所述光栅还包括被布置在所述条构件之间以使所述光栅的条构件稳定的固定结构。所述条构件在长度方向上并且在高度方向上延伸。此外，所述条构件在横向于所述高度方向的方向上通过间隙之一彼此间隔开。所述间隙被布置在平行于所述长度方向的间隙方向上。所述固定结构包括被提供在邻近条构件之间的多个桥接腹杆构件。所述腹杆构件是在所述间隙方向上延伸并且相对于所述高度方向以倾斜方式提供的纵向腹杆构件。在所述间隙方向上提供倾斜。

所述腹杆构件的倾斜布置向所述X射线探测器提供较少的伪影，即，倾斜腹杆构件具有较少影响，因为倾斜在所述间隙内并且在所述间隙的方向上发生。所述倾斜布置还导致促进的制造。

所述固定结构包括被布置在所述间隙中并且被提供在邻近条构件之间的多个桥接腹杆构件。

在范例中，所述条构件提供第一光栅构件，并且所述间隙提供第二光栅构件。所述腹杆构件提供连接邻近第一光栅构件的桥接构件，其中，所述桥接构件突起通过(即，延伸或跨越)第二光栅构件，即，所述桥接构件跨所述第二光栅构件。所述第二光栅构件(即，所述间隙)因此包括被布置用于提供相应间隙(或成像)功能(即，用于提供具有与所述条构件不同的X射线衰减或吸收特性的区域或空间)的所述条构件之间的空间。所述第二光栅构件(即，所述间隙)还包括被布置用于提供相应稳定(或机械)功能的所述腹杆构件被定位的空间。

所述桥接构件因此均占用所述间隙的部分，其均带走所述间隙的小部分。

所述第二光栅构件(即，所述间隙)因此包括所述桥接构件和得到的网状间隙空间。由所述桥接构件占用的空间还可以被称为桥接或者连接空间。

所述第一多个条构件因此通过接所述第二多个所述间隙的所述腹杆构件桥互连。

所述腹杆构件为所述条构件提供稳定元件。

根据范例，所述腹杆构件和所述条构件由相同材料制成。

在选项中，所述腹杆构件和所述条构件被制成为单件结构。

术语“相同材料”主要地涉及所述材料的X射线衰减性质。在选项中，使用确切相同材料。在备选选项中，使用不同的材料，但是具有基本上相等的X射线衰减性质。

在范例中，所述腹杆构件和所述条构件被制成为单件(例如通过常见制造过程)。

所述间隙空间(即，得到的网状间隙空间)包括不同的材料(即，与所述条构件和所述桥接构件的材料相比较不同的)。所述间隙空间的材料在X射线衰减性质方面是至少不同的。

根据范例，所述条构件和所述腹杆构件由结构材料制成并且X射线吸收材料被布置在所述间隙中。所述结构材料是比所述X射线吸收材料更少X射线吸收的。

第一多个条构件和腹杆构件因此提供所述光栅结构的构造结构布置，即，所述光栅结构的构造或者支持性结构。所述第二多个间隙提供所述光栅结构的X射线吸收装置，即，所述光栅结构的X射线吸收或者X射线阻挡结构。

“吸收材料”涉及吸收所述X射线辐射的主要部分的材料。例如，鉴于X射线成像，仅可忽视的量的X射线未吸收。例如，所述吸收材料包括铅和/或金。在得到的网状间隙空间中提供所述吸收材料。所述间隙因此包括具有所述吸收材料的主要部分和具有所述腹杆构件的结构材料的次要(较小)部分。

因此，当将所述间隙当作所述条构件之间的区域时，所述X射线吸收材料被布置在所述间隙的部分中。当术语“间隙”被用于得到的网状间隙空间(即，所述条构件之间的所述空间减去由所述腹杆构件占用的空间)时，所述X射线吸收材料被布置在所述间隙中。在范例中，所述间隙(如果被理解为网状间隙空间)完全地填充有所述X射线吸收材料。在另一范例中，所述间隙(如果再次被理解为网状间隙空间)部分地填充有所述X射线吸收材料。另一部分可以填充有另一材料或者还可以保持空。

“结构材料”涉及能够至少出于在制造和组装所述光栅期间操纵的目的为所述光栅提供足够的刚性的材料。例如，结构材料包括硅或者用于X射线成像中的光栅的其他适合的材料。在范例中，所述结构材料被配置为提供所述光栅的结构(即，机械)稳定性。所述结构材料至少提供所述吸收材料由所述条构件和/或所述腹杆构件固定地附接和支持的这样的稳定性。

在范例中，所述条构件和所述腹杆构件由相同材料制成。在另一范例中，两个不同的材料被用于所述条构件和所述腹杆构件。

根据范例，所述光栅是吸收器光栅，并且制造所述光栅结构，使得所述间隙填充有所述X射线吸收材料以由所述间隙进行X射线吸收。所述条构件被提供为对所述条构件中的X射线辐射传输进行较少X射线吸收。

所述间隙中的所述X射线吸收材料是比所述腹杆构件更X射线吸收的。

所述腹杆构件沿着所述间隙被提供为相对于X射线查看方向的对角线结构。对角线结构中断沿着所述间隙的吸收结构。

由于所述腹杆构件在X射线查看方向上仅形成所述间隙的空间的小部分，因此，所述间隙将总是比所述条构件更X射线吸收的。

根据范例，所述光栅是吸收器光栅，并且所述光栅结构被制成为使得所述间隙填充有所述X射线吸收材料以用于由所述间隙进行X射线吸收。所述条构件被提供为对所述条构件中的X射线辐射传输进行较少X射线吸收(即，对所述条构件中的X射线的传输进行较少吸收)。

根据备选范例，所述光栅是吸收器光栅，并且所述光栅结构被制成为使得所述条构件由X射线吸收材料制成以用于由所述条构件进行X射线吸收。所述间隙被提供为对所述间隙中的X射线辐射传输(即，所述间隙中的X射线的传输)进行较少的吸收。

作为选项，所述间隙部分是比所述腹杆分段部分更少X射线吸收的。

所述间隙的空间是比透过所述间隙的腹杆构件更少X射线吸收的。所述腹杆构件可以通过X射线吸收材料(例如，与被用于所述条构件的相同的材料)提供。由于所述腹杆构件在X射线查看方向上仅形成所述间隙的空间的小部分，因此，所述间隙将总是比所述条构件更少X射线吸收的。

所述间隙可以提供有X射线透明填充物或者还可以被提供为未填充的。由于以倾斜方式提供所述腹杆构件，因此所述X射线信号被改进，这是由于由相对于所述X射线辐射方向的腹杆构件的更多分布式衰减。

根据范例，所述腹杆构件被布置在所述邻近条构件之间，使得所述腹杆构件连接所述条构件的相对部分。

根据另一范例，在非组装状态下，所述腹杆构件被布置为平行于彼此。

所述光栅可以被配置为弯曲以用于在组装期间聚焦。例如，所述光栅可以被配置为被应用到弯曲支持结构或者弯曲安装表面。

在选项中，在非组装状态下，所述腹杆构件相对于扇形X射线束的辐射方向布置；所述腹杆构件以与所述辐射方向相同的倾斜角布置。

非组装状态指代其中所述光栅未安装在X射线成像系统内的其最后位置的状态。

根据范例，在X射线辐射查看方向上，跨所述高度提供至少一个第一间隙部分和至少一个腹杆分段部分。

在范例中，在非安装状态下，所述光栅被提供为平面光栅并且在横向于所述光栅的平面(例如正交或垂直于所述平面)的方向上，在跨所述高度的间隙中，提供至少一个间隙部分和至少一个腹杆分段部分。

根据范例，所述腹杆构件被布置为使得在X射线辐射查看方向上，沿着所述间隙提供连续X射线衰减程度。

这还改进所述X射线探测器的信号并且减少用于所述信号的后处理的努力。

当所述X射线吸收由所述间隙提供时，沿着所述间隙提供连续的相当高的吸收程度。该高吸收由被布置在所述间隙中的所述X射线吸收材料提供，所述材料此外被提供到也被布置在所述间隙中但是自身提供相对低的衰减(即，无或几乎X射线吸收)的所述腹杆构件。此外，还沿着所述条构件提供了连续的相当或非常低的衰减程度(例如，X射线透明的，即，具有鉴于X射线成像的可忽视的X射线衰减)。

当所述X射线吸收由所述条构件提供时，沿着所述条构件提供连续的相当高的吸收程度。该高吸收由所述条构件的所述X射线吸收材料提供。此外，还沿着所述间隙、构件提供了连续的相当或非常低的衰减程度(例如，几乎X射线透明的，即，具有鉴于X射线成像的可忽视的X射线衰减)。尽管所述腹杆构件还被布置在所述间隙中并且所述间隙自身可以提供由于提供X射线吸收的材料的X射线衰减，但是由于其在X射线辐射方向上的小贡献，作为结果，其提供相当低的衰减。

根据范例，所述腹杆构件以连续的方式从所述条构件的上边缘延伸到所述条构件的下边缘。

根据另一范例，所述腹杆构件在间隙高度H之上以距离D在间隙方向上重复地布置。所述腹杆构件具有D/H的相对于高度方向R的倾斜率。

根据范例，所述腹杆构件至少被布置为以下项之一：

i)作为具有相同倾斜角的重复地布置的倾斜腹杆构件；

ii)作为具有相同倾斜角值但是具有交替倾斜方向的倾斜分段，所述倾斜分段实现沿着所述间隙的Z字形腹杆图案；以及

iii)作为以交叉方式提供的重复地布置的倾斜腹杆分段部分，所述重复地布置的倾斜腹杆分段部分实现X型重复腹杆图案。

根据范例，所述光栅是用于相位对比和/或暗场X射线成像的吸收器光栅。

根据另一范例，所述光栅是用于X射线成像的防散射格栅。

根据本发明，还提供了X射线成像系统。所述X射线成像系统包括X射线源和X射线探测器，以及根据以上范例之一的光栅，其要布置在所述X射线源与所述X射线探测器之间的X射线辐射路径中。

根据范例，所述X射线源在X射线查看方向上朝向所述X射线探测器提供所述X射线辐射。相对于所述X射线查看方向以倾斜方式提供所述腹杆构件。

术语“X射线辐射”涉及由朝向所述X射线探测器辐照的所述X射线源生成的X射线辐射。术语“X射线辐射路径”涉及所述X射线辐射的传播。所述X射线辐射路径因此描述了辐射被提供的空间区域。对于X射线成像，对象必须沿着所述路径布置以能够生成X射线图像数据。所述X射线辐射路径还可以被称为“X射线辐射射束路径”。

在范例中，所述X射线辐射被提供为锥或扇形X射线射束。所述X射线辐射因此提供多个相应地布置的查看方向。

在另一范例中，辐照所述目标的所述X射线辐射被提供为具有基本上平行布置的X射线辐射的相干X射线辐射。在范例中，所述X射线源提供所述相干辐射。在另一范例中，所述X射线源提供非相干辐射，其然后经受(源)光栅结构以提供所述相干辐射。

术语“X射线查看方向”涉及X射线辐射从所述X射线源到所述X射线探测器的方向。在锥或扇形射束的情况下，所述X射线查看方向相应地跨所述射束变化。在相干(即，平行)X射线辐射的情况下，跨所述射束的所述X射线查看方向平行于彼此。

在范例中，所述光栅被提供为其中所述腹杆构件平行于彼此的平面光栅。当将所述光栅组装在具有扇或圆锥形束的X射线成像系统中时，在所述成像系统的组装期间聚焦所述光栅。例如，当将所述光栅应用到所述形状表面时，所述光栅被应用到相应地整形的表面弯曲。在范例中，所述表面是弯曲的，诸如具有来自凹球面的部分的形状。

根据范例，用于相位对比和/或暗场X射线成像的光栅装置被提供有所述X射线成像系统。至少部分相干的X射线辐射被提供以辐照目标。所述光栅装置包括至少相位光栅和分析器光栅。所述光栅被提供为形成所述分析器光栅和/或源光栅的吸收光栅以提供所述至少部分相干的X射线辐射。

即，为了提供所述至少部分相干的X射线辐射，所述分析器光栅和/或源光栅被提供为吸收光栅，其被提供为根据以上范例之一的光栅。

根据本发明，还提供了一种用于制造用于X射线成像的光栅的方法。方法包括以下步骤：

a)生成具有第一多个条构件和第二多个间隙的光栅结构。所述条构件在长度方向上并且在高度方向上延伸，并且在横向于所述高度方向的方向上通过间隙之一彼此隔开。

b)生成被布置在所述条构件之间以使所述光栅的条构件稳定的固定结构。所述固定结构包括被提供在邻近条构件之间的多个桥接腹杆构件。所述腹杆构件是在所述间隙的方向上延伸并且相对于所述高度方向以倾斜方式提供的纵向腹杆构件。

基于光栅的相位对比和暗场成像是有前途的技术，其增强例如在乳房摄影、胸部射线摄影和CT的领域中的X射线装备的诊断质量。根据方面，提供了用于基于光栅的相位对比和暗场成像的临床系统的光栅的方案。例如，吸收光栅G0(“源光栅”)或者吸收光栅(G2)(“分析器光栅”)被提供有具有大约几μm到几10μm、在超过200μm的高度处的间距的(例如采用金)光栅结构，以便实现跨X射线管的整个光谱的足够的衰减。例如，所谓的LIGA过程被用于制造这样的光栅。由于稳定结构的指令，因此所述光栅稳定并且粘附力不影响所述光栅的几何精确度。通过提供倾斜腹杆构件例如作为倾斜桥，减少由固定元件结构引起的-由传感器配准的-伪影。当提供均匀X射线衰减时，实现经改进的信号质量。作为具有连续的腹杆构件的范例的另一结果，在制造过程中要求仅一个掩模。避免或者至少减少额外的不期望的干涉图案或者额外噪声。

在范例中，在光刻步骤期间，具有桥设计的掩模围绕垂直于期望的光栅方向的轴倾斜。这导致倾斜桥或者腹杆构件，如上文所提到的。由于所述桥的额外的衰减跨所述光栅区域更加均匀地分布，这减少对图像质量的影响。在范例中，对于沿着沟槽的腹杆构件之间的给定光栅高度H和距离d，存在专用倾斜角，使得在垂直于所述光栅区域的传输中实现均匀光栅结构。在范例中，该倾斜角α满足关系tanα＝d/H。同时，在光刻期间仅需要单个照射步骤。倾斜桥结构的最大长度与光刻过程的最大可实现深度相关。所述倾斜角必须根据所述光刻限制以及在平行四边形的开放体积内的桥结构下电镀金(或者其他材料)的能力来选择。

微分相位对比成像和暗场成像依赖于X射线光栅的使用。根据方面，为了机械地稳定所述光栅结构，提供腹杆构件例如作为桥结构。所述结构在不增加用于制造的光刻复杂性的情况下使不均匀性最小化。其被提供为围绕与所述光栅方向成直角的旋转轴旋转腹杆分段。通过这样做，可以在不增加光刻复杂性的情况下获得均匀光栅。

代替于在α或-α的方向上倾斜，还能够进行加倍照射步骤并且例如允许具有沿着完整凹槽的稳定结构的均匀分布式吸收的V形和W形结构以及X形结构。在范例中，所述光栅包括多个旋转腹杆构件以获得X-、V-或XXX-或VVV-或组合X-V图案(当沿着光栅方向看时)。

在范例中，X-、XV-或VV-图案被提供有位移，使得存在能够例如利用X射线吸收材料填充下部分的间隙。例如，距离被提供以实现V_V图案；或者提供上端的垂直位移，使得沿着垂直方向存在间隙。

在范例中，填充可以通过电镀提供。

本发明的这些和其他方面将参考在下文中所描述的实施例而显而易见并且得以阐述。

附图说明

将参考以下附图在以下中描述本发明的示范性实施例：

图1示出了透视图中的光栅的范例的截面；

图2图示了沿着光栅的范例的间隙的横截面；

图3示出了沿着间隙的横截面中的光栅的另一范例；

图4示意性地图示了X射线成像系统的范例；

图5图示了用于微分相位对比X射线成像的成像系统的示意性设置；并且

图6指示用于制造光栅的方法的范例的步骤。

具体实施方式

图1示出了用于X射线成像的光栅10。光栅10包括具有第一多个条构件14和第二多个间隙16的光栅结构12。光栅10还包括布置在条构件14之间以便使条构件14稳定的固定结构18。光栅条(即，条构件14)在长度方向20上并且在高度方向22上延伸。条构件14在横向于高度方向22的方向上(即，在间隔方向上)通过间隙16之一彼此间隔。间隔方向利用距离箭头23指示。间隙16被布置在平行于长度方向20的间隙方向20’上。固定结构18包括被提供在邻近条构件14之间的多个桥接腹杆(web)构件24。腹杆构件24是在间隙方向20’上延伸并且相对于高度22方向上以倾斜方式提供的纵向腹杆构件。倾斜被提供在间隙方向20’上。

图2指示沿着具有倾斜腹杆构件24的间隙的横截面视图，倾斜腹杆构件24跨越长度方向20和高度方向22倾斜地被提供。倾斜角利用附图标记26指示。

在未进一步示出的范例中，腹杆构件24平行于条构件14布置并且跨其侧部分上的长度(即，跨相应腹杆构件24的长度)被连接到条构件14。

在未进一步示出的范例中，腹杆构件24被布置在邻近条构件14之间，使得腹杆构件24正连接条构件14的相对和面对部分。

换句话说，腹杆构件24横向(优选地垂直)于间隙的宽度方向，即横向(相应地垂直于间隔方向23)跨越。例如，腹杆构件24固定地被附接到相对部分。在其横向于其纵向方向的横截面中，腹杆构件24横向于间隙方向跨越，如所提到的。换句话说，腹杆构件24正在垂直于间隙方向并且垂直于间隙的深度(即，垂直于查看方向)的方向上连接条构件14。

在范例中，纵向腹杆构件24被提供为线性腹杆构件。

(第一多个)条构件14和(第二多个)间隙16形成光栅区域。在范例中，光栅区域形成光栅平面。在另一范例中，光栅区域被提供为在圆柱表面上弯曲。

腹杆构件24相对于主要X射线辐射方向以倾斜方式(即，以与查看方向的倾斜方式)布置。在垂直于光栅的辐射方向(即，光栅区域内的光栅延伸)的情况下，腹杆构件24相对于光栅区域的垂线以倾斜方式布置。腹杆构件24利用相对于光栅区域或者光栅平面的倾斜角布置。

腹杆构件24使光栅结构的条构件14稳定。提供倾斜的腹杆构件24导致由腹杆构件24引起的衰减的更多分布式布置。

“条构件”14还可以被称为条元件或者条分段。

“腹杆构件”24还可以被称为腹杆元件或者腹杆分段或者桥或桥分段。

腹杆构件24提供支持条构件14(即，条)的稳定腹杆。

在未进一步示出的范例中，在X射线辐射查看方向上，跨高度提供至少一个第一间隙部分和至少一个腹杆分段部分。

在范例中，至少第一间隙部分是X射线透明的并且未提供X射线衰减。仅其中腹杆分段被布置的间隙的部分，X射线辐射衰减。

高度方向还被称为第一方向或者第一高度方向，并且长度方向被称为第二方向或者第二长度方向。

在范例中，光栅是吸收器光栅，并且光栅结构被制成，使得条构件由X射线吸收材料制成以由条构件进行X射线吸收。间隙被提供为较少吸收间隙中的X射线的传输。优选地，间隙部分是比腹杆分段部分更少X射线吸收的。

例如，以与条构件相同的材料提供腹杆构件24。在范例中，腹杆构件24还由X射线吸收材料制成。

在另一范例中，光栅是吸收器光栅，并且制成光栅结构，使得间隙填充有X射线吸收材料以由间隙进行X射线吸收。条构件被提供为较少吸收条构件中的X射线的传输。

在另一范例中，腹杆构件24还被制成为较少吸收X射线的传输。

在范例中，如还在图3中指示为选项的，对腹杆构件24进行布置，使得在X射线辐射查看方向28上，沿着间隙提供连续X射线衰减程度。

例如，对腹杆构件24进行布置，使得在X射线查看方向上，其X射线辐射当通过(例如，辐照通过)光栅的间隙时通过一个腹杆构件。在另一范例中，辐射穿过两个或三个腹杆构件24。通过的腹杆构件24的数目贯穿间隙相同，并且在间隙方向上的间隙内也相同。

提供连续X射线衰减程度减少由探测器提供的X射线信号的伪影的量。

该几何结构的优点是单个照射步骤。然而，代替于在α或-α的方向上倾斜，还能够例如针对V形和W形结构以及X形结构进行加倍照射步骤。这些还可以提供沿着完整凹槽的稳定结构的均匀分布式吸收。

在备选范例中，提供垂直于间隙方向延伸的腹杆构件。跨间隙的高度提供多个腹杆构件，所述腹杆构件在间隙的方向上位移。在范例中，在查看投影中，沿着间隙提供相同程度的X射线衰减。

作为图3中所指示的选项，腹杆构件24以连续的方式从条构件14的上边缘30延伸到条构件14的下边缘32。

因此，仅一个掩模必须被用于制造过程，并且在光刻步骤中仅要求一个照射。然而，其还导致在避免创建额外的不期望的干涉图案的光栅中创建均匀性。提供了均匀性，尤其是如果腹杆构件24规则地分布。

由于腹杆构件24的额外的衰减跨光栅区域更均匀地分布，其减少对图像质量的影响。

作为另一选项，尽管未详细示出，但是腹杆构件24至少被布置为以下各项之一：

i)具有相同倾斜角的重复布置的倾斜腹杆构件；

ii)具有相同倾斜角值但是具有交替倾斜方向的倾斜分段，其导致沿着所述间隙的Z字形腹杆图案；以及

iii)以交叉方式提供的重复地布置的倾斜腹杆分段部分，其导致X型重复腹杆图案。

在范例中，Z字形图案包括仅沿着高度的小部分在间隙的高度中延伸但是具有相同倾斜的部分，其仍然导致衰减的均匀分布。

图3示出了重复的倾斜腹杆构件24的图案。腹杆构件24在间隙高度H之上以距离D在间隙方向上重复地布置。腹杆构件24具有D/H的相对于高度方向R的倾斜率。距离D还可以被称为间距。在范例中，对于沿着沟槽的桥之间的给定光栅高度H和距离D，存在专用倾斜角，使得在垂直于所述光栅区域的传输中实现均匀光栅结构。该倾斜角α满足关系tanα＝D/H，如图3中的选项所示。

在范例中，光栅是用于相位对比和/或暗场X射线成像的吸收器光栅。

固定结构解决相位对比X射线成像中的光栅(尤其是吸收光栅G0(作为跟随X射线源的源光栅)和G2(作为在探测器的前面的分析器光栅))的制造。例如，具有大约几μm(微米)到几10μm的间距、在超过200μm的金的高度处的光栅结构被提供以便实现跨X射线管的整个光谱的足够的衰减。为了建立这样的光栅，可以应用包括光刻、电镀和模塑的过程。过程被称为LIGA过程(德语：Lithographie、Galvanoformung、Abformung)。由于具体地用于高纵横比的粘附力，因此固定结构使在其他情况下具有不稳定的倾向的光栅稳定。

在另一选项中，光栅是用于X射线成像的防散射格栅。

图4示意性地示出了包括X射线源52和X射线探测器54的X射线成像系统50。此外，光栅56被提供为上文所提到的光栅之一的范例。光栅56被提供为被布置在X射线源52与X射线探测器54之间的X射线辐射路径58中。

图5示出了用于相位对比和/或暗场X射线成像50’的系统作为X射线成像系统的选项。提供了用于相位对比和/或暗场X射线成像的光栅装置60。至少部分相干的X射线辐射61被提供为辐照对象62。光栅装置60包括至少相位光栅G1和分析器光栅G2。作为选项，为了提供至少部分相干的X射线辐射，还可以提供源光栅G0。分析器光栅G2和/或源光栅G0被提供为吸收光栅，所述吸收光栅被提供为根据以上范例之一的光栅。未更详细地描述用于微分相位对比成像的另外的方面，诸如相移等。

图6示出了用于制造用于X射线成像的光栅的方法100的范例。方法100包括以下步骤。在第一步骤102(还被称为步骤a))中，生成具有第一多个条构件和第二多个间隙的光栅结构。条构件在长度方向上并且在高度方向上延伸，并且在横向于高度方向的方向上通过间隙之一彼此隔开。在第二步骤104中，生成固定结构，其被布置在条构件之间以使光栅条构件稳定。固定结构包括被提供在邻近条构件之间的多个桥接腹杆构件。腹杆构件24是在间隙的方向上延伸并且相对于高度方向以倾斜方式提供的纵向腹杆构件。

在范例中，步骤a)和b)同时发生。在备选范例中，步骤a)和b)在彼此之后发生。

在未进一步示出的范例中，在步骤a1)中，用于辐射源的掩模被提供以便屏蔽被提供为具有第一多个条构件和第二多个间隙的光栅结构以及被布置在条构件之间以使光栅条构件稳定的固定结构的结构中的辐射。条构件在长度方向上并且在高度方向上延伸并且在横向于高度方向的方向上通过间隙之一彼此间隔开。固定结构包括被提供在邻近条构件之间的多个桥接腹杆构件24。腹杆构件24是相对于高度方向以倾斜方式延伸的纵向腹杆构件。在步骤a2)中，提供了辐射敏感光刻胶物质。在步骤b’)中，在利用掩模屏蔽光刻胶物质时利用辐射照射光刻胶物质，这导致光刻胶物质的部分被固定并且其他部分未固定。在步骤c)中，移除光刻胶物质的非固定部分，同时维持固定部分，作为模具。在步骤d)中，在移除部分中电流地生成光栅结构。在步骤e)中，移除固定部分。

光敏物质的照射和硬化还被称为光刻过程。

例如，通过电镀提供光栅的电流生成。

在一个范例中，被用于辐照光刻胶物质的辐射是来自同步辐射源的低能量X射线(例如5至10keV)。

在另一范例中，被用于辐照光刻胶物质的辐射是来自紫外线光源的光。

光栅的几何结构的优点是单个照射步骤(参见下文)。然而，代替于在α或-α的方向上倾斜，还能够例如针对V形和W形结构以及X形结构进行加倍照射步骤(参见上文)。这些还可以提供沿着完整凹槽的稳定结构的均匀分布式吸收。

在范例中，在仅一个照射步骤b)中在步骤a)中提供仅一个掩模。

在范例中，掩模具有桥设计并且掩模围绕垂直于期望的光栅方向的轴倾斜。这导致形成上文所描述的腹杆构件24的倾斜桥。

倾斜腹杆构件24结构的最大长度与光刻过程的最大可实现深度相关。在范例中，倾斜角根据光刻限制以及在平行四边形的开放体积内的腹杆构件24结构下电镀金(或者其他材料)的能力来选择。

必须指出，参考不同的主题描述了本发明的实施例。具体地，参考方法类型权利要求描述了一些实施例，而参考设备类型权利要求描述了其他实施例。然而，本领域的技术人员将从上文和以下描述获悉，除非另行通知，否则除属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，与不同的主题有关的特征之间的任何组合还被认为是利用本申请公开。然而，所有特征可以被提供以提供超过特征的简单加和的协同效应。

尽管已经在附图和前述描述中详细图示和描述本发明，但是这样的图示和描述将被认为是说明性或者示范性而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和权利要求，本领域的技术人员在实践请求保护的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。

在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或者步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或者其他单元可以履行权利要求中记载的若干项的功能。互不相同的从属权利要求中记载了特定措施的仅有事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种用于X射线成像的光栅(10)，包括：

-光栅结构(12)，其具有第一多个条构件(14)和第二多个间隙(16)；以及

-固定结构(18)，其被布置在所述条构件之间以使所述光栅的条构件稳定；

其中，所述条构件在长度方向(20)上并且在高度方向(22)上延伸；并且在横向于所述高度方向的方向上通过所述间隙中的一个间隙彼此间隔开；其中，所述间隙被布置在平行于所述长度方向的间隙方向上；

其中，所述固定结构包括被提供在邻近条构件之间的多个桥接腹杆构件(24)；并且

其中，所述腹杆构件是在所述间隙方向上延伸并且相对于所述高度方向以倾斜方式提供的纵向腹杆构件；其中，倾斜被提供在所述间隙方向上。

2.根据权利要求1所述的光栅，其中，所述腹杆构件和所述条构件由相同材料制成；并且

其中，优选地，所述腹杆构件和所述条构件被制成为单件结构。

3.根据权利要求1或2所述的光栅，其中，所述条构件和所述腹杆构件由结构材料制成并且X射线吸收材料被布置在所述间隙中；并且

其中，与所述X射线吸收材料相比，所述结构材料吸收更少X射线。

4.根据权利要求3所述的光栅，其中，所述光栅是吸收器光栅，并且所述光栅结构被制成为使得所述间隙被填充有所述X射线吸收材料以用于由所述间隙进行X射线吸收；并且

其中，所述条构件被提供为对所述条构件中的X射线辐射传输进行较少X射线吸收。

5.根据权利要求1或2所述的光栅，其中，所述光栅是吸收器光栅，并且所述光栅结构被制成为使得所述条构件由X射线吸收材料制成以用于由所述条构件进行X射线吸收；并且所述间隙被提供为对所述间隙中的X射线辐射传输进行较少X射线吸收。

6.根据前述权利要求中的一项所述的光栅，其中，所述腹杆构件被布置在所述邻近条构件之间，使得所述腹杆构件连接所述条构件的相对部分；和/或

其中，在非组装状态下，所述腹杆构件被布置为平行于彼此。

7.根据前述权利要求中的一项所述的光栅，其中，在X射线辐射查看方向上，至少一个第一间隙部分和至少一个腹杆分段部分跨所述高度被提供。

8.根据前述权利要求中的一项所述的光栅，其中，所述腹杆构件被布置为使得在X射线辐射查看方向上，沿着所述间隙提供连续X射线衰减程度。

9.根据前述权利要求中的一项所述的光栅，其中，所述腹杆构件以连续的方式从所述条构件的上边缘延伸到所述条构件的下边缘；和/或

其中，所述腹杆构件在间隙高度H之上以距离D在间隙方向上被重复地布置；并且

其中，所述腹杆构件相对于所述高度方向R具有D/H的倾斜率。

10.根据前述权利要求中的一项所述的光栅，其中，所述腹杆构件至少被布置为以下项中的一项：

i)具有相同倾斜角的重复地布置的倾斜腹杆构件；

ii)具有相同倾斜角值但是具有交替倾斜方向的倾斜分段，所述倾斜分段实现沿着所述间隙的Z字形腹杆图案；以及

iii)以交叉方式提供的重复地布置的倾斜腹杆分段部分，所述重复地布置的倾斜腹杆分段部分实现X型重复腹杆图案。

11.根据前述权利要求中的一项所述的光栅，其中，所述光栅是：

i)吸收器光栅，其用于相位对比和/或暗场X射线成像；或者

ii)防散射格栅，其用于X射线成像。

12.一种X射线成像系统(50)，包括：

-X射线源(52)和X射线探测器(54)；以及

-根据前述权利要求中的一项所述的光栅(56)，其要被布置在所述X射线源与所述X射线探测器之间的X射线辐射路径中。

13.根据权利要求12所述的X射线成像系统，其中，所述X射线源在X射线查看方向上朝向所述X射线探测器提供所述X射线辐射；并且

其中，所述腹杆构件是相对于所述X射线查看方向以倾斜方式来提供的。

14.根据权利要求12或13所述的X射线成像系统，其中，用于相位对比和/或暗场X射线成像的光栅装置(60)被提供；

其中，至少部分相干的X射线辐射被提供以辐照目标；

其中，所述光栅装置包括至少相位光栅(62)和分析器光栅(64)；并且

其中，所述光栅(56)被提供为吸收光栅，所述吸收光栅形成：

-所述分析器光栅；和/或

-源光栅，其用于提供所述至少部分相干的X射线辐射。

15.一种用于制造用于X射线成像的光栅的方法(100)，包括以下步骤：

a)生成(102)具有第一多个条构件和第二多个间隙的光栅结构；其中，所述条构件在长度方向上并且在高度方向上延伸；并且在横向于所述高度方向的方向上通过所述间隙中的一个间隙彼此间隔开；以及

b)生成(104)固定结构，所述固定结构被布置在所述条构件之间以使所述光栅的条构件稳定；其中，所述固定结构包括被提供在邻近条构件之间的多个桥接腹杆构件；并且其中，所述腹杆构件是在所述间隙的方向上延伸并且相对于所述高度方向以倾斜方式提供的纵向腹杆构件。