JP2017198600A - 放射線の位相変化検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[本発明の構成の説明]
図1に本発明の放射線位相変化検出方法に基づく、放射線撮影装置の構成の一例を、放射線としてX線を用いた場合を例に示す。
干渉縞の周期=D1×D2/|D1−D2| (1)
干渉縞の周期=D={(1/D1)+(1/D2)−((2/D1*D2)*cosθ)}^(−1/2) (2)
図5に本発明の放射線位相変化検出方法に用いるシンチレータ15の例を示す。
本発明の放射線位相変化検出方法に用いるシンチレータ15は、シンチレータとして機能する複数の第一の相51と、第二の相52とを有し、同一面上にない二つの面(第一の面と第二の面と呼ぶことがある。)を結ぶ方向に一軸性を有し、その方向に光導波性を有する一軸性共晶相分離シンチレータであることが好ましい。複数の第一の相51は、第二の相52に取り囲まれてなる、それぞれ光導波方向53に沿って一方向性を有する柱状のファイバー構造の相であり、第二の相52中に、一定の平均構造周期55で存在する。
本発明の放射線撮影装置は、放射線源、位相格子13、シンチレータ15、及び2次元光学撮像素子16を有する。
第一の相51の材料がGdAlO3であり、第二の相52の材料がAl2O3である共晶相分離シンチレータを用い、共晶相分離シンチレータによる自己像に関する情報の著しい変調の有無を確認した。前記共晶相分離シンチレータは、GdサイトにTbを添加し、2次元光学撮像素子16の受光感度の高い緑色の発光を有する共晶相分離シンチレータであり、その厚み56は150μm、平均構造周期55は1.68μm、第一の相の柱の径54は平均1.24μmであった。
実施例1の共晶相分離シンチレータの厚みを250μmとし、約2.5mm厚の約3μmの周期性を有するFOPを共晶相分離シンチレータと2次元光学撮像素子16との間に挿入し、撮像時間を8秒とした他は、実施例1と同様に干渉縞の撮像を行った。フーリエ変換法により解析を行った結果、FOP由来の長周期の回折スポットが見受けられるものの、図8(A)に示すように、自己像の周期D1は約9.4μmの周期の干渉縞(モアレ縞)として検出された。
12 線源格子
13 位相格子
14 被写体
15 シンチレータ
16 2次元光学撮像素子
21 吸収格子
22 光学回折格子
31 画素
32 受光部
33 画素ピッチ
51 第一の相
52 第二の相
53 光導波方向
54 第一の相の柱の径
55 平均構造周期
56 共晶相分離シンチレータの厚み
Claims (8)
- 位相格子による自己像の周期をD1、シンチレータを備えた2次元光学撮像素子の画素ピッチをD2=k*D1と定義するとき、前記kが1/2<k≦3/2の範囲であり、
かつ前記自己像に対する前記2次元光学撮像素子の配置関係によりD1とD2から形成される干渉縞が、D2の2倍以上100倍以下の周期を有するように、前記2次元光学撮像素子を配置し、被写体の挿入前後の前記干渉縞の位相変化を取得し、少なくとも被写体の挿入による放射線の位相変化に関する画像を出力させることにより、前記放射線の位相変化を検出することを特徴とする放射線位相変化検出方法。 - 前記干渉縞の周期を、前記D2の100倍以下の周期を有する干渉縞とするために、前記自己像に対する前記2次元光学撮像素子の配置関係を、回転により調整することを特徴とする、請求項1に記載の放射線位相変化検出方法。
- 前記シンチレータが、少なくとも150μmの厚さにおいて、100[lp/mm]を解像できるシンチレータである、請求項1または2に記載の放射線位相変化検出方法。
- 前記シンチレータが、複数のGdAlO3を有するファイバー構造がAl2O3を有する材料で取り囲まれてなる共晶相分離シンチレータであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の放射線位相変化検出方法。
- 前記シンチレータと前記2次元光学撮像素子との間に、前記自己像の周期D1の半分以下の周期性を有するファイバーオプティクスプレートがさらに配置されてなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の放射線位相変化検出方法。
- 放射線源、位相格子、シンチレータ、及び2次元光学撮像素子を有する放射線撮影装置であって、
位相格子による自己像の周期をD1、シンチレータを備えた2次元光学撮像素子の画素ピッチをD2=k*D1と定義するとき、前記kが1/2<k≦3/2の範囲であり、
かつ前記自己像に対する前記2次元光学撮像素子の配置関係により形成される干渉縞が、D2の2倍以上100倍以下の周期を有するように、前記2次元光学撮像素子を配置し、被写体の挿入前後の前記干渉縞の位相変化を取得し、少なくとも被写体による放射線の位相変化に関する画像を出力させることにより、前記放射線の位相変化を検出することを特徴とする、放射線撮影装置。 - 放射線源がX線源であることを特徴とする、請求項6に記載の放射線撮影装置。
- さらに、駆動系、演算部分、及び画像取得手段から選ばれる少なくとも一つを有することを特徴とする、請求項6または7に記載の放射線撮影装置。
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