JP2012093429A - 放射線画像撮影用グリッド及びその製造方法、並びに、放射線画像撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】放射線吸収損失の少ない放射線透過部を備えたグリッドを提供する。
【解決手段】Ｘ線源とＸ線画像検出器との間に第１及び第２のグリッドが配置される。第１及び第２のグリッドは、Ｘ線吸収部の幅、ピッチ、厚さが異なる以外は同様の構成である。第２のグリッド１４は、複数のＸ線吸収部１４ａ及びＸ線透過部１４ｂからなるグリッド層２０と、グリッド層２０を支持する支持層２１とからなる。Ｘ線吸収部１３ａ及びＸ線透過部１３ｂは、一方向に沿って交互に配列されている。Ｘ線透過部１４ｂの内部には、Ｘ線吸収損失を低減させるために、空気が封入された空洞２２が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、Ｘ線等の放射線を用いた放射線画像撮影用グリッド及びその製造方法、並びに、放射線画像撮影システムに関する。

Ｘ線は、物体に入射したとき、相互作用により強度及び位相が変化し、位相変化（角度変化）が強度変化よりも大きいことが知られている。このＸ線の性質を利用し、被検体によるＸ線の位相変化に基づいて、Ｘ線吸収能が低い被検体から高コントラストの画像（以下、位相コントラスト画像と称する）を得るＸ線位相イメージングの研究が盛んに行われている。

Ｘ線位相イメージングの一種として、２枚の透過型の回折格子（グリッド）によるタルボ干渉効果を用いたＸ線画像撮影システムが考案されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。このＸ線画像撮影システムは、Ｘ線源から見て、被検体の背後に第１のグリッドを配置し、第１のグリッドからタルボ干渉距離だけ下流に第２のグリッドを配置している。第２のグリッドの背後には、Ｘ線を検出して画像を生成するＸ線画像検出器が配置されている。第１及び第２のグリッドは、一方向に延伸されたＸ線吸収部及びＸ線透過部を、延伸方向に直交する配列方向に沿って交互に配列した縞状のグリッドである。タルボ干渉距離とは、第１のグリッドを通過したＸ線が、タルボ干渉効果によって自己像（縞画像）を形成する距離である。タルボ干渉効果によって形成された縞画像は、被検体とＸ線との相互作用（位相変化）により変調を受けている。

上記Ｘ線画像撮影システムでは、第１のグリッドの自己像と第２のグリッドとの重ね合わせ（強度変調）により生じるモアレ縞を、縞走査法により検出し、被検体によるモアレ縞の変化から被検体の位相情報を取得する。この縞走査法とは、第１のグリッドに対して第２のグリッドを、第１のグリッドの面にほぼ平行で、かつ第１のグリッドの格子方向（条帯方向）にほぼ垂直な方向に、格子ピッチを等分割した走査ピッチで並進移動させながら複数回の撮影を行い、Ｘ線画像検出器で得られる各画素値の変化から、被検体で屈折したＸ線の角度分布（位相シフトの微分像）を取得する方法であり、この角度分布に基づいて被検体の位相コントラスト画像を得る。この縞走査法は、レーザ光を利用した撮影装置においても用いられている（例えば、非特許文献２参照）。

第１及び第２のグリッドのＸ線吸収部は、高いＸ線吸収性が求められる。特に第２のグリッドは、縞画像を確実に強度変調させるため、第１のグリッドよりも高いＸ線吸収性を必要とする。そのため、第１及び第２のグリッドのＸ線吸収部は、原子量の重い金（Ａｕ）で形成され、第２のグリッドのＸ線吸収部は、Ｘ線の進行方向に対して比較的大きな厚みを有すること（高アスペクト比であること）が必要とされている。このような第２のグリッドは、例えば、Ｘ線吸収部のピッチが数μｍ、Ｘ線の進行方向の厚みが数十〜百数十μｍという微細な構造を有する。

一方の第１及び第２のグリッドのＸ線透過部は、Ｘ線吸収損失が小さいことが求められる。このＸ線透過部として、例えば、酸化シリコン、樹脂、ＬＰＤセラミックス等の絶縁物を用いることが知られている（特許文献１参照）。また、Ｘ線吸収部を所定間隔でスペースを空けて配置することにより、隣接するＸ線吸収部の間を空隙とすることが知られている（特許文献２参照）。

特許第４４４５３９７号公報 特開２００９−０４２５２８号公報 特開２０１０−１９０７７７号公報

C. David, et al., Applied Physics Letters, Vol.81, No.17, 2002年10月，3287頁 Hector Canabal, et al., Applied Optics, Vol.37, No.26, 1998年9月，6227頁

しかしながら、特許文献１に記載のように、Ｘ線透過部として酸化シリコンやＬＰＤセラミックスを用いると、これらの材料にはＸ線吸収性があるためＸ線吸収損失が発生する。樹脂は、酸化シリコンやＬＰＤセラミックスと比べてＸ線吸収性は低いがゼロではないため、やはりＸ線吸収損失が発生する。

また、特許文献２に記載のように、隣接するＸ線吸収部の間を空隙とすると、Ｘ線吸収部は、幅が数μｍ、厚さが１００μｍ程度という高アスペクト比であるため、幅方向に倒れが生じ、グリッド性能が劣化するといった問題があり現実的でない。

本発明の目的は、Ｘ線等の放射線を用いた放射線画像撮影用グリッドに関し、放射線吸収損失の少ない放射線透過部を備えた放射線画像撮影用グリッド及びその製造方法、並びに、この放射線画像撮影用グリッドを用いた放射線画像撮影システムを提供することにある。

本発明の放射線画像撮影用グリッドは、放射線吸収材からなる複数の放射線吸収部と、空洞を有する放射線透過材からなり、放射線吸収部と交互に配置された複数の放射線透過部と、を備える。

空洞は、放射線透過材に分散された気泡であってもよい。また、空洞は、放射線透過材に分散された中空ビーズであってもよい。これらの場合、放射線透過材は、樹脂ペーストからなることが好ましい。

放射線吸収部と放射線透過部との間に補強層を設けてもよい。また、放射線透過部と一体に形成された支持層を設けてもよい。

放射線吸収部及び放射線透過部は、それぞれ一方向に延伸されかつ延伸方向に直交する方向に沿って交互に配置されるよう構成してもよい。

また、本発明の放射線画像撮影用グリッドの製造方法は、ベース基板の表面にシーズ層を形成するシーズ層形成工程と、エッチングマスクを介して、シーズ層側からベース基板にエッチングを行い、第１の溝を形成する第１エッチング工程と、第１の溝に、空洞が形成されるように放射線透過材を積層して放射線透過部を形成する積層工程と、放射線透過部をエッチングマスクとして、第１エッチング工程とは反対方向からエッチングを行うことにより放射線透過部の間のベース基板を除去し、シーズ層が底部に位置する第２の溝を形成する第２エッチング工程と、シーズ層を電極とした電解メッキ法により、第２の溝に放射線吸収材料を充填して放射線吸収部を形成するメッキ工程と、を備える。

さらに、本発明の放射線画像撮影システムは、放射線源から放射された放射線を通過させて縞画像を生成する第１のグリッドと、縞画像の周期パターンに対して位相が異なる複数の相対位置で縞画像に強度変調を与える第２のグリッドと、第２のグリッドにより各相対位置で強度変調された縞画像を検出する放射線画像検出器とを有する放射線画像撮影システムであって、第１及び第２のグリッドの少なくとも一方に、上記いずれかの放射線画像撮影用グリッドを用いる。

本発明の放射線画像撮影用グリッドは、放射線透過部にＸ線吸収性が低い空洞が設けられているので、放射線透過部での放射線吸収損失を低減することができる。また、本発明の放射線画像撮影システムは、上記のような放射線透過部での放射線吸収損失が小さいグリッドを用いるので、縞画像のコントラストが向上し、高画質の位相コントラスト画像を得ることができる。

第１実施形態のＸ線画像撮影システムの構成を示す模式図である。 第２のグリッドの構成を示す平面図である。 第２のグリッドの構成を示す断面図である。 第２のグリッドの第１の製造工程を示す図である。 第２のグリッドの第２の製造工程を示す図である。 第２のグリッドの第３の製造工程を示す図である。 第２のグリッドの第４の製造工程を示す図である。 第２のグリッドの第５の製造工程を示す図である。 第２のグリッドの第６の製造工程を示す図である。 第２のグリッドの第７の製造工程を示す図である。 第２のグリッドの第８の製造工程を示す図である。 第２のグリッドの第９の製造工程を示す図である。 第２実施形態の第２のグリッドの構成を示す断面図である。 第３実施形態の第２のグリッドの構成を示す断面図である。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のＸ線画像撮影システム１０を示す概念図である。Ｘ線画像撮影システム１０は、Ｘ線源１１、第１のグリッド１３、第２のグリッド１４、及びＸ線画像検出器１５を備えている。Ｘ線源１１は、例えば、回転陽極型のＸ線管と、Ｘ線の照射野を制限するコリメータとを有し、被検体ＨにＸ線を放射する。第１のグリッド１３及び第２のグリッド１４は、Ｘ線を吸収する吸収型グリッドであり、Ｘ線照射方向であるｚ方向においてＸ線源１１に対向配置されている。Ｘ線源１１と第１のグリッド１３との間には、被検体Ｈが配置可能な間隔が設けられている。Ｘ線画像検出器１５は、例えば、半導体回路を用いたフラットパネル検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）であり、第２のグリッド１４の背後に配置されている。

第１のグリッド１３は、ｚ方向に直交する面内の一方向であるｙ方向に延伸された複数のＸ線吸収部１３ａ及びＸ線透過部１３ｂを備えている。Ｘ線吸収部１３ａ及びＸ線透過部１３ｂは、ｚ方向及びｙ方向に直交するｘ方向に沿って交互に配列されており、縞状のグリッドを構成している。第２のグリッド１４は、第１のグリッド１３と同様にｙ方向に延伸され、かつｘ方向に沿って交互に配列された複数のＸ線吸収部１４ａ及びＸ線透過部１４ｂを備えている。

第２のグリッド１４を例にして、グリッドの構成を説明する。なお、第１のグリッド１３は、Ｘ線吸収部１３ａのｘ方向の幅及びピッチと、ｚ方向の厚さ等が異なる以外は第２のグリッド１４とほぼ同様の構成である。そのため、第１のグリッド１３についての詳しい説明は省略する。

図２は、第２のグリッド１４をＸ線源１１の側から見た平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面を表している。第２のグリッド１４は、複数のＸ線吸収部１４ａ及びＸ線透過部１４ｂからなるグリッド層２０と、グリッド層２０を支持する支持層２１とからなる。Ｘ線吸収部１４ａは、例えば金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等のＸ線吸収性を有する金属からなる。

Ｘ線透過部１４ｂ及び支持層２１は、窒化シリコン（ＳｉＮ）等のＸ線透過性を有する材質からなる。Ｘ線透過部１４ｂの内部には、Ｘ線吸収損失を低減させるために、Ｘ線吸収性が低い空気が封入された空洞２２が形成されている。空洞２２は、Ｘ線画像検出器１５の１画素（約１５０μｍ角）に対応する領域内において、Ｘ線透過部１４ｂの体積の１／１０以上を占めることが好ましい。なお、空洞２２には、空気に限られず、窒素、酸素、水素等の気体が封入されていてもよい。また、よりＸ線吸収損失を低減させるために、空洞２２内が減圧されていることも好ましい。

Ｘ線吸収部１４ａのｘ方向の幅Ｗ_２及び配列ピッチＰ_２は、Ｘ線源１１と第１のグリッド１３との間の距離、第１のグリッド１３と第２のグリッド１４との距離、及び第１のグリッド１３のＸ線吸収部１３ａのピッチ等に応じて決定される。例えば、幅Ｗ_２は、およそ２〜２０μｍであり、ピッチＰ_２はその倍の４〜４０μｍ程度である。Ｘ線吸収部１４ａのｚ方向の厚みＴ_２は、Ｘ線源１１から放射されるコーンビーム状のＸ線のケラレを考慮して、例えば１００μｍ程度となっている。本実施形態の第２のグリッド１４は、例えば幅Ｗ_２が２．５μｍ、ピッチＰ_２が５μｍ、厚みＴ_２が１００μｍとなっている。

次に、Ｘ線画像撮影システム１０の作用について説明する。Ｘ線源１１から放射されたＸ線は、被検体Ｈを通過することにより位相差が生じ、このＸ線が第１のグリッド１３を通過することにより、被検体Ｈの屈折率と透過光路長とから決定される被検体Ｈの透過位相情報を反映した縞画像が形成される。

縞画像は、第２のグリッド１４により強度変調され、例えば、縞走査法により検出される。縞走査法とは、第１のグリッド１３に対し第２のグリッド１４を、Ｘ線焦点を中心としてグリッド面に沿ったｘ方向にグリッドピッチを等分割（例えば、５分割）した走査ピッチで並進移動させながら、Ｘ線源１１から被検体ＨにＸ線を照射して複数回の撮影を行なってＸ線画像検出器１５により検出し、Ｘ線画像検出器１５の各画素の画素データの位相のズレ量（被検体Ｈがある場合とない場合とでの位相のズレ量）から位相微分像（被検体で屈折したＸ線の角度分布に対応）を取得する方法である。この位相微分像を上記の縞走査方向に沿って積分することにより、被検体Ｈの位相コントラスト画像を得ることができる。

次に、第２のグリッド１４の製造方法について説明する。なお、第１のグリッド１３は、第２のグリッド１４と同様に製造されるので、詳しい説明は省略する。図４〜図１２は、第２のグリッド１４の製造手順を示しており、前述のｘ方向及びｚ方向で規定されるｘｚ面に沿う断面図である。まず、図４に示すように、シリコン（Ｓｉ）からなるベース基板３０の表面に、スッパッタリングやＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によりＡｕからなるシーズ層３１が形成される。

次の工程では、一般的なフォトリソグラフィ技術を用いて、ベース基板３０の上面に、エッチングマスクが形成される。図５に示すように、シーズ層３１の表面に、レジスト層３２が形成される。レジスト層３２は、例えば、液状レジストをスピンコート等の塗布方法によってシーズ層３１の表面に塗布する工程と、塗布された液状レジストから有機溶剤を蒸発させるベーク等の工程を経て形成される。

図６に示すように、ピッチＰ_２のラインパターンを有する縞模様の露光マスク３３を介して、紫外線等の光がレジスト層３２に照射される。次いで、図７に示すように、現像液によってレジスト層３２の露光部分が除去される。これにより、ベース基板３０には、ｙ方向に延伸されかつｘ方向に沿って配列されたラインパターンを有する縞模様のエッチングマスク３４が形成される。エッチングマスク３４の各ラインパターンの幅及び開口部分の幅は、例えばそれぞれ２．５μｍである。なお、上記レジスト層３２は、ポジ型レジストであるが、ネガ型レジストを用いることも可能である。また、レジスト層によるエッチングマスクに代えて、金属などのからなるエッチングマスクを用いることも可能である。

次いで、図８に示すように、エッチングマスク３４を介したドライエッチングにより、シーズ層３１からベース基板３０にわたって、ｙ方向に延伸されかつｘ方向に配列された複数の溝３５を形成する。この後、アッシングによりエッチングマスク３４を除去する。ドライエッチングには、深くアスペクト比の高い溝３５が形成可能な深堀用のドライエッチングが用いられる。深堀用のドライエッチングには、例えば、エッチングと保護膜の成膜とを交互に繰り返して行うボッシュプロセスと呼ばれる方法が用いられる。

ボッシュプロセスでは、例えば、シリコンをエッチングするガスＳＦ_６と、保護膜を形成するガスＣ_４Ｆ_８とを用いてエッチングを行なう。ＳＦ_６ガスでエッチングすると深さ方向だけでなく横方向にもエッチングが進むため、これだけでは深い穴や溝を形成することができない。そのため、ボッシュプロセスでは、ある時問エッチングした後でガスをＣ_４Ｆ_８に切り換えることにより、プラズマにより生成されるＣＦｎのポリマーをエッチングされた溝内に付着させて膜を作る。そして、再びエッチング用のＳＦ_６ガスによりエッチングを行う。溝内をエッチングする際に、底面に比べ側面のエッチング速度は低いため、底面だけがエッチングされる。これを繰り返すことで深くアスペクトの高い溝を形成することができる。

上記ボッシュプロセスのエッチング条件は、例えば、ガス圧力が１〜１０Ｐａ、ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とのガスの切り換え間隔が５〜１０ｓ程度、パワーが６００Ｗである。この条件でのエッチング速度は、例えば２μｍ／ｍｉｎであり、溝３５の深さＴ_２は１００μｍである。このエッチングではプラズマを高密度に作ることが重要である。この方法としてＩＣＰ（Inductively Coupling Plasma）や、へリコン波など様々な方法がある。なお、上記エッチングには、ドライエッチングに限られず、シリコン単結晶の面方位に起因したウェットエッチングを用いることも可能である。

次いで、図９に示すように、ＣＶＤ法により、各溝３５に、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなる絶縁性のＸ線透過材３６が積層される。Ｘ線透過材３６は、各溝３５に充填されるが、各溝３５は深くアスペクト比が高いため、空洞２２が形成される。この空洞２２は、ＣＶＤ法によるＸ線透過材３６の積層速度を一般的な速度よりも高めると生じやすくなる。したがって、Ｘ線透過材３６の積層速度を制御することにより、空洞２２の大きさを調整することが可能である。

溝３５に充填されたＸ線透過材３６が前述のＸ線透過部１４ｂを構成する。また、Ｘ線透過材３６は、各溝３５に充填されるだけでなく、シーズ層３１を覆うように全面に積層され、前述の支持層２１を構成している。空洞２２は、必ずしもｙ方向に連続でなく、製造条件等によりランダムに分断される。

次の工程では、図１０に示すように、上下を反転させ、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法により、ベース基板３０の表面を研摩して平坦化し、Ｘ線透過材３６を露呈させる。次いで、図１１に示すように、ドライエッチングにより、Ｘ線透過材３６をエッチングマスクとして、ベース基板３０をエッチングして除去する。これにより、Ｘ線透過部１４ｂの間に溝３７が形成され、溝３７の底部にはシーズ層３１が露呈される。このようにＸ線透過材３６をエッチングマスクとしてベース基板３０をエッチングするには、Ｘ線透過材３６のエッチングレートが、ベース基板３０のエッチングレートより遅い必要がある。Ｘ線透過材３６及びベース基板３０の材料は、本工程のドライエッチングにおける選択比（エッチングレートの比）に基づいて決定すればよい。

図１２に示すように、次の工程では、シーズ層３１を電極とした電解メッキ法により、溝３７内に金（Ａｕ）からなるＸ線吸収材３８が埋め込まれる。シーズ層３１及びＸ線吸収材３８が、前述のＸ線吸収部１４ａを構成する。この電解メッキでは、シーズ層３１に電流端子が取り付けられる。図示は省略するが、電流端子の取り付けが一箇所で済むように、シーズ層３１を溝３７の外部で共通に接続しておくことが好ましい。

この電解メッキでは、図１１のＸ線透過材３６及びシーズ層３１からなる構造体がメッキ液中に浸漬され、シーズ層３１に対向して陽極が配置される。そして、シーズ層３１と陽極との間に電流が流されることにより、メッキ溶液中の金属イオンが析出され、溝３７内にＡｕが埋め込まれる。Ａｕの電解メッキには、例えばシアン金浴ではメッキ液としてＫＡｕ（ＣＮ）_２が用いられ、ｐＨ緩衝材としてＫＨ_２ＰＯ_４、ＫＯＨを添加することにより、ｐＨが６〜８とされる。そして、メッキ液の温度を２５〜７０°Ｃ、電流密度を０．２〜１Ａ／ｃｍ^２とし、陽極材として、ＰｔメッキされたＴｉを用いる。なお、上記Ａｕメッキの諸条件は一例であり、Ａｕメッキは他のメッキ液、条件でも可能である。

以上の工程により、グリッド層２０と支持層２１とからなる第２のグリッド１４が完成する。なお、上記実施形態では、Ｘ線透過材３６としてＳｉＮを用いているが、これに限られず、ポリイミド、ポリパラキシリレン等の有機材料や、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ等の無機材料を用いることができる。また、空洞２２内を減圧するには、減圧された環境下でＣＶＤ法によるＸ線透過材３６の成膜を行なえばよい。

以下では、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態では、既に説明済みの実施形態と同じ構成については、同符号を用いて詳しい説明は省略する。また、以下の各実施形態においても、第１のグリッドは、グリッドピッチ及び厚さ等が異なる以外は、第２のグリッドと同様の構成及び製造方法を用いるため、詳しい説明は省略する。

［第２実施形態］
図１３は、本実施形態の第２のグリッド４０を、ｘｚ面に沿って切断した断面を示している。第２のグリッド４０は、グリッド層４１と支持層２１とからなる。グリッド層４１は、ｘ方向に沿って交互に配列されたＸ線吸収部１４ａ及びＸ線透過部１４ｂと、Ｘ線吸収部１４ａとＸ線透過部１４ｂとの間に形成された補強層４２とからなる。補強層４２は、Ｘ線吸収部１４ａと支持層２１との間にも形成されている。

補強層４２は、Ｘ線透過性及び剛性を有する材料が好ましく、例えば、ＳｉＯ_２からなる。Ｘ線透過部１４ｂを樹脂等の有機材で形成した場合には、Ｘ線透過部１４ｂが変形する可能性がある。補強層４２は、Ｘ線透過部１４ｂの形状を維持し、変形を防止可能な剛性を備える。また、補強層４２は、Ｘ線吸収部１４ａが、Ｘ線透過部１４ｂを構成する有機材によって腐食することを防止する。

第２のグリッド４０を製造するには、第１実施形態の第２のグリッド１４の製造方法において、図８の工程と図９の工程との間に、溝３５の底面及び側壁とシーズ層３１の表面とを覆うように補強層４２を形成する工程を追加すればよい。補強層４２の形成は、ＣＶＤ法を用いて行なわれる。その他の点については、第１実施形態の製造方法と同一であるので、詳しい説明は省略する。

［第３実施形態］
図１４は、本実施形態の第２のグリッド５０を、ｘｚ面に沿って切断した断面を示している。第２のグリッド５０は、グリッド層５１と支持層５２とからなり、グリッド層５１は、ｘ方向に沿って交互に配列されたＸ線吸収部１４ａ及びＸ線透過部５３によって構成されている。Ｘ線透過部５３及び支持層５２は、Ｘ線透過性を有する樹脂ペーストにより形成されている。この樹脂ペーストは、例えば、アクリル樹脂からなり、Ｘ線吸収性が低い気泡５３ａが分散されている。

第２のグリッド５０を製造するには、第１実施形態の第２のグリッド１４の製造方法の図９の工程において、ＣＶＤ法でＸ線透過材３６を溝３５に積層する代わりに、気泡５３ａを含有した樹脂ペーストを溝３５にペーストし、これを乾燥させればよい。この気泡５３ａは、溶剤に樹脂材料を分散させて樹脂ペーストを生成し、これに空気を混入させるように撹拌することで、形成することができる。その他の点については、第１実施形態の製造方法と同一であるので、詳しい説明は省略する。

なお、第２実施形態と同様に、Ｘ線吸収部１４ａとＸ線透過部５３との間に補強層を形成してもよい。また、本実施形態では、気泡５３ａを分散させた樹脂ペーストを用いているが、これに代えて、中空の樹脂ビーズを分散させた樹脂ペーストを用いてもよい。この場合には、樹脂ペーストを泡立てる必要がないため、製造が容易となる。

［その他の実施形態］
上記各実施形態では、Ｘ線透過部に空洞を形成しているが、この空洞のｘｙ面における面内分布については言及されていない。空洞の面内分布を均一にすることが好ましいが、グリッドの中央部分よりも周縁部分に空洞を多く分布させてもよい。この場合、グリッドの中央部分から周縁部分に向かうに連れてＸ線透過部５３のＸ線透過率が向上する。Ｘ線源１１から放射されるＸ線は、コーンビームであり、グリッドの中央部分から周縁部分に向かうに連れて強度が低下するため、グリッドのＸ線透過部５３を透過するＸ線の強度分布は、上記Ｘ線透過率の分布により相殺され、ほぼ一定となる。

また、グリッドの周縁部分に空洞が多すぎると、グリッドの機械的強度が低下するという問題が考えられるため、逆に、グリッドの周縁部分よりも中央部分に空洞を多く分布させてもよい。

上記各実施形態は、第１及び第２のグリッドを例に本発明を説明したが、本発明は、Ｘ線源１１の射出側に線源グリッドを設けた場合に、その線源グリッドに適用することも可能である。

また、第１及び第２のグリッドを、そのＸ線透過部を通過したＸ線を線形的に投影するように構成しているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、Ｘ線透過部でＸ線を回折することにより、いわゆるタルボ干渉効果が生じる構成（特許第４４４５３９７号公報等に記載の構成）としてもよい。ただし、この場合には、第１及び第２のグリッドの間の距離をタルボ干渉距離に設定する必要がある。また、この場合には、第１のグリッドを吸収型グリッドに代えて、位相型グリッドを用いることが可能であり、第１のグリッドに代えて用いた位相型グリッドは、タルボ干渉効果により生じる縞画像（自己像）を、第２のグリッドに射影する。

さらに、上記実施形態では、被検体ＨをＸ線源と第１のグリッドとの間に配置しているが、被検体Ｈを第１のグリッドと第２のグリッドとの間に配置してもよい。この場合にも同様に位相コントラスト画像の生成が可能である。

以上説明した実施形態は、医療診断用の放射線画像撮影システムのほか、工業用や、非破壊検査等のその他の放射線撮影システムに適用することが可能である。また、本発明は、Ｘ線撮影において散乱線を除去する散乱線除去用グリッドにも適用可能である。更に、本発明は、放射線として、Ｘ線以外にガンマ線等を用いることも可能である。

１０ Ｘ線画像撮影システム
１１ Ｘ線源
１３ 第１のグリッド
１４ 第２のグリッド
１４ａ Ｘ線吸収部
１４ｂ Ｘ線透過部
１５ Ｘ線画像検出器
２０ グリッド層
２１ 支持層
２２ 空洞
３０ ベース基板
３１ シーズ層
３２ レジスト層
３３ 露光マスク
３４ エッチングマスク
３５ 溝（第１の溝）
３６ Ｘ線透過材
３７ 溝（第２の溝）
３８ Ｘ線吸収材
４２ 補強層
５３ａ 気泡

Claims (9)

1. 放射線吸収材からなる複数の放射線吸収部と、
   空洞を有する放射線透過材からなり、前記放射線吸収部と交互に配置された複数の放射線透過部と、
   を備えることを特徴とする放射線画像撮影用グリッド。
2. 前記空洞は、前記放射線透過材に分散された気泡からなることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影用グリッド。
3. 前記空洞は、前記放射線透過材に分散された中空ビーズからなることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影用グリッド。
4. 前記放射線透過材は、樹脂ペーストからなることを特徴とする請求項２または３に記載の放射線画像撮影用グリッド。
5. 前記放射線吸収部と前記放射線透過部との間に補強層を備えることを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の放射線画像撮影用グリッド。
6. 前記放射線透過部と一体に形成された支持層を備えることを特徴とする請求項１から５いずれか１項に記載の放射線画像撮影用グリッド。
7. 前記放射線吸収部及び前記放射線透過部は、それぞれ一方向に延伸されかつ前記延伸方向に直交する方向に沿って交互に配置されていることを特徴とする請求項１から６いずれか１項に記載の放射線画像撮影用グリッド。
8. ベース基板の表面にシーズ層を形成するシーズ層形成工程と、
   エッチングマスクを介して、前記シーズ層側から前記ベース基板にエッチングを行い、第１の溝を形成する第１エッチング工程と、
   前記第１の溝に、空洞が形成されるように放射線透過材を積層して放射線透過部を形成する積層工程と、
   前記放射線透過部をエッチングマスクとして、前記第１エッチング工程とは反対方向からエッチングを行うことにより前記放射線透過部の間の前記ベース基板を除去し、前記シーズ層が底部に位置する第２の溝を形成する第２エッチング工程と、
   前記シーズ層を電極とした電解メッキ法により、前記第２の溝に放射線吸収材料を充填して放射線吸収部を形成するメッキ工程と、
   を備えることを特徴とする放射線画像撮影用グリッドの製造方法。
9. 放射線源から放射された放射線を通過させて縞画像を生成する第１のグリッドと、前記縞画像の周期パターンに対して位相が異なる複数の相対位置で前記縞画像に強度変調を与える第２のグリッドと、前記第２のグリッドにより前記各相対位置で強度変調された縞画像を検出する放射線画像検出器とを有する放射線画像撮影システムであって、
   前記第１及び第２のグリッドの少なくとも一方に、請求項１から７いずれか１項に記載の放射線画像撮影用グリッドを用いたことを特徴とする放射線画像撮影システム。

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