JP2016527490A - X線イメージング - Google Patents
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Abstract
Description
[外1]
だけ変位されている。図1について、x方向は垂直方向に、すなわち開口に垂直なマスクの平面内の方向に対応する。これはどちらかまたは両方のマスクを変位することにより実現できる。本願で示す画像の生成に使われる実施形態では、この変位はマスクの平面においてサンプルマスクを動かすことにより実現される。
[外2]
だけ変位しているとき、検出器面に到達する強度は
[外3]
であり、ここでλは放射波長である。式1において畳み込みの順序を交換すると、
[外4]
及び
[外5]
と仮定すると、式2は明示的に
[外6]
[外7]
及び
[外8]
である。ガウス関数項それぞれの平均をμで示し、その分散をσ2で示し、その振幅をAで示す。値mの数はM、値nの数はNである。
ここで、C=−2ln(I1/I2)であり、D=−2ln(I3/I2)であり、σN 2は照明関数L(x)を表すガウシアンの分散である。
Claims (23)
- X線イメージングの方法であって、
x方向に離間した一以上の開口を有する吸収プリサンプルマスクを通してX線ビームを通すステップと、
サンプルを通して前記X線ビームを通すステップと、
前記プリサンプルマスクの開口に対応した間隔で前記x方向に離間した一以上の開口を有する検出器マスクを表す空間解像検出器を用いて、前記X線を検出し、前記プリサンプルマスクと検出器マスクの相対的位置がそれぞれx1、x2、・・・である少なくとも一つの画像I1、I2、・・・を取得するステップと、
画像強度を散乱、透過及び屈折の関数として表す式を用いて、それぞれの位置x1、x2・・・の前記取得された画像I1、I2・・・から暗視野画像を計算することにより、前記サンプルの暗視野画像を取得するステップと、を有する方法。 - 暗視野画像を取得するステップは、それぞれの位置x1、x2・・・における前記キャプチャされた画像I1、I2・・・から式
ここで、*は畳み込みを示し、I0は前記サンプル開口を通るビーム強度であり、前記照明関数L(x)は、前記サンプルが無いときに、前記プリサンプルマスクと前記検出器マスクとの間の相対的変位xの関数として、前記検出されるビーム強度がどう変化するかを記述し、tは前記サンプルの透過を表し、ΔxRは前記サンプルにより生じる屈折を表し、O(x)は前記暗視野画像に表される前記サンプルの散乱を記述する、
請求項1に記載のX線イメージングの方法。 - 前記X線を検出するステップは、前記プリサンプルマスクと前記検出器マスクの相対的位置が少なくとも二つの位置x1、x2・・・である少なくとも二つの画像I1、I2・・・を提供し、
前記暗視野画像に加え前記キャプチャされた画像から、前記サンプルの透過画像及び/又は前記サンプルの屈折画像を計算するステップをさらに有する、
請求項1または2に記載の方法。 - 画素ごとにLを測定するステップと、前記キャプチャされた画像から前記式を解く時、各画素のLの測定値を用いて、前記透過画像、前記屈折画像、及び前記暗視野画像のうち少なくとも二つを計算するステップとをさらに有する、
請求項3に記載の方法。 - 前記サンプルの暗視野画像を取得するステップは、前記画像強度を表す式を数値的に解くステップを有する、
請求項1ないし4いずれか一項に記載の方法。 - 前記検出器で検出したX線の最大強度で最大位置x2=0を特定するステップと、
前記検出器マスクを、x方向に前記サンプルマスクに対して、前記最大位置x2のどちらかの側にある位置x1及びx3のうち少なくとも一方に動かすステップと、
前記最大位置x2=0において画像I2と、前記位置x1及びx3において画像I1及びI3とのうち少なくとも二つをキャプチャするステップと、
画像I1、I2及びI3から前記サンプルの透過画像tと、前記サンプルの屈折画像と、前記サンプルの暗視野画像とのうち少なくとも二つを計算するステップとをさらに有する、
請求項1ないし5いずれか一項に記載の方法。 - 前記位置x1とx3は、x3=−x1となるように、前記最大位置の反対側に等しく離間している、
請求項6に記載の方法。 - 画像I1、I2及びI3の各々がキャプチャされ、前記サンプルの透過画像、前記サンプルの屈折画像、前記サンプルの暗視野画像がI1、I2及びI3から計算される、
請求項1ないし9いずれか一項に記載の方法。 - 前記画像I1、I2及びI3のうちの二つがキャプチャされ、
前記サンプルの透過画像t、前記サンプルの屈折画像ΔxR及び前記サンプルの散乱画像σM 2のうちの一つはゼロまたは定数であると仮定され、
前記サンプルの透過画像t、前記サンプルの屈折画像ΔxR及び前記サンプルの散乱画像σM 2は前記二つのキャプチャされた画像とゼロと仮定された画像とから計算される、
請求項1ないし9いずれか一項に記載の方法。 - 前記プリサンプルマスクと前記検出器マスクのうち少なくとも一方は非対称であり、異なる値で同時にサンプルを画像化するため、少なくとも二つのスリットを有し、前記方法は、複数の画像を一回の露光で読み取るステップをさらに有する、
請求項3に記載の方法。 - 前記プリサンプルマスクと前記検出器マスクのうち少なくとも一方は非対称であり、異なる値で同時にサンプルを画像化するため、少なくとも二つのスリットを有し、前記方法は、前記サンプルをスキャンするステップと、前記三つの画像を読み取るステップとをさらに有する、
請求項3に記載の方法。 - 複数のガウシアン関数により前記照明関数Lを表すステップを含む、
請求項2ないし9いずれか一項に記載の方法。 - 空間解像検出器を用いて前記X線を検出するステップは、前記プリサンプルマスクの開口に対応する間隔でx方向に離間した複数の開口を有する物理的検出器マスクを通して、検出器に通す、
請求項1ないし17いずれか一項に記載の方法。 - 空間解像検出器を用いて前記X線を検出するステップは、空間解像検出器で前記X線の画像をキャプチャし、前記プリサンプルマスクの開口に対応する間隔でx方向に離間した複数の開口を有する検出器マスクを通して画像化された前記キャプチャされた画像を表す少なくとも一つの画像を計算する、前記プリサンプルマスクと検出器マスクの相対的位置はそれぞれの位置x1、x2・・・にある、
請求項1ないし17いずれか一項に記載の方法。 - X線イメージングの方法であって、
x方向に離間した複数の開口を有する吸収プリサンプルマスクを通してX線ビームを通すステップと、
サンプルを通して前記X線ビームを通すステップと、
X線検出器上で前記サンプルを通ったX線を検出して、前記複数の開口の各々の画像の中心から異なるオフセットxにおける強度を含む、前記サンプルの少なくとも一つの画像を提供するステップと、
前記検出器上の前記開口の画像から異なるオフセットにおいて測定した前記キャプチャされた画像I1、I2から式
ここで、*は畳み込みを示し、I0は前記サンプル開口を通るビーム強度であり、前記照明関数L(x)は、前記サンプルが無いときに、前記プリサンプルマスクと前記検出器マスクとの間の相対的変位xの関数として、前記検出されるビーム強度がどう変化するかを記述し、tは前記サンプルの透過を表し、ΔxRは前記サンプルの屈折画像を表し、O(x)は前記サンプルの散乱を表す、方法。 - X線装置に、請求項1ないし20いずれか一項に記載の方法を実行するよう制御するように構成されたコンピュータプログラム。
- X線ビームを、前記プリサンプルマスクと検出器マスクの相対的位置がx1、x2・・・である、x方向に離間した複数の開口を有する吸収プリサンプルマスクを通し、サンプルを通し、前記プリサンプルマスクの開口に対応する間隔でx方向に離間した複数の開口を有する検出器マスクを表す空間解像検出器を用いることにより記録された少なくとも一つの画像I1、I2から暗視野画像を計算するように適合されたコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムは、前記画像強度を散乱、透過及び屈折の関数として表す式を用いて、それぞれの位置x1、x2・・・の前記取得された画像I1、I2・・・から前記暗視野画像を計算することにより、前記サンプルの暗視野画像を取得するように構成された、コンピュータプログラム。 - 前記コンピュータプログラムは、それぞれの位置x1、x2・・・における前記キャプチャされた画像I1、I2・・・から
ここで、*は畳み込みを示し、I0は前記サンプル開口を通るビーム強度であり、前記照明関数L(x)は、前記サンプルが無いときに、前記プリサンプルマスクと前記検出器マスクとの間の相対的変位xの関数として、前記検出されるビーム強度がどう変化するかを記述し、tは前記サンプルの透過を表し、ΔxRは前記サンプルにより生じる屈折を表し、O(x)は前記暗視野画像に表される前記サンプルの散乱を表す、
請求項21に記載のコンピュータプログラム。
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