JP4015394B2

JP4015394B2 - Ｘ線撮像法

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Publication number: JP4015394B2
Application number: JP2001284444A
Authority: JP
Inventors: 明男米山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2021-09-19
Also published as: JP2003090807A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線撮像法に係わり、物体の内部を非破壊に検査する撮像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線が試料を透過する際、Ｘ線の振幅及び位相が変化する。一般的に位相の変化は吸収の変化に比べて顕著であるため、この変化を捉えることにより、高感度に物体内部を観測することができる。この位相変化を利用した位相コントラスト型Ｘ線撮像装置としては、特開平４−３４８２６２号公報に記載されたように、ボンゼ・ハート型干渉計（たとえば、Appl. Phys. Lett. 6,155 (1965)）を利用した撮像装置が知られる。これによれば、振幅の変化を利用した従来のＸ線撮像装置では観察することができなかった生体軟部組織等を造影剤の付与をしないでも観察することができる。
【０００３】
図１を参照して、ボンゼ・ハート型干渉計を用いた位相変化の検出を説明する。この干渉計は、等間隔で平行に配置されたスプリッタ１、ミラー２およびアナライザー３を持った結晶ブロック４から構成される。入射Ｘ線５は、スプリッタ１でラウエケースのＸ線回折により第１ビーム６ａと第２ビーム７ａに分割される。ミラー２に入射した第１ビーム６ａは第３ビーム６ｂと第４ビーム６ｃに、第２ビーム７ａは第５ビーム７ｂと第６ビーム７ｃに再び分割される。スプリッタ１、ミラー２およびアナライザー３の間隔は等しいので、第４ビーム６ｃと第５ビーム７ｂはアナライザー３上の同じ点に入射し、回折により結合され第１干渉ビーム８ａ及び第２干渉ビーム８ｂを形成する。
【０００４】
なお、図1右上部に示すｘ，ｙおよびｚは後述する説明のために参考に付した座標軸である。ｘ軸はスプリッタ１、ミラー２およびアナライザー３の面と平行で水平方向の座標軸、ｙ軸はスプリッタ１、ミラー２およびアナライザー３の面を垂直に貫通する方向の座標軸、ｚ軸はスプリッタ１、ミラー２およびアナライザー３の面と平行で垂直方向の座標軸である。以下、本願の明細書に於いて座標軸に言及するときは、この座標軸によるものとする。
【０００５】
上記干渉計において、分割されたビームの一方の光路、例えばビーム６ｃに被写体を設置すると、被写体の位相分布に応じてビームの位相がシフトし、他方のビーム（７ｂ）と結合させると干渉により位相の変化が干渉ビーム（８ａ，８ｂ）の強度変化となって現れる。したがって、この強度変化から、被写体の位相分布情報を得ることができる。
【０００６】
しかし、被写体による位相変化が緩やかな場合、１枚の干渉ビームの強度変化分布像（干渉像）だけから精度の良い被写体の位相分布像を求めることは難しい。そこで、分割されたビームの一方に位相シフタを設置し、以下に示すような方法を用いて位相分布像を求めている。
【０００７】
第１の方法は、図２（ａ）に示したようなくさび形の位相シフタを用いる方法である。このくさび形の位相シフタを分割されたビームの一方の光路に設置すると、干渉像に間隔の狭い縞が形成され、試料をビーム光路に設置しないときは図３（ａ）のようなモアレ縞の干渉像になり、設置したときは図３（ｂ）のような干渉像になる。したがって、この縞の位置の変化から被写体による位相変化を求めることができる。尚、モアレ縞の間隔をａ、縞の変位をｆ、としたとき、位相変化は２πｆ／ａで与えられる。
【０００８】
第２の方法は、J. Opt. Soc. Am., 156,72(1982) に記載されているような縞走査法を用いる方法である。この方法では、図２（ａ）に示したようなくさび形や図２（ｂ）に示したような平板の位相シフタを分割されたビームの一方の光路に設置する。そして、位相シフタを平行移動或いは回転させて、分割されたビーム間の位相差を０から２π／Ｍづつ変化させてＭ枚の干渉像を測定した後、これら複数の干渉像から計算で位相分布像を求める。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、位相精度の良い位相分布像を求めるためには、位相シフタの設置により形成された縞の位置変化から位相変化を求める方法や、分割されたビーム間の位相差を変化させて測定した複数の干渉像から位相変化を求める縞走査法を用いる必要があった。しかし、上記いずれに方法においても、分割されたビームの一方の光路に位相シフタを新たに設けなければならないという問題があった。また、位相シフタの設置は、吸収による強度の減少やVisibilityの低下を招くといった問題もあった。
【００１０】
また、位相シフタの設置により形成された縞の位置変化から位相変化を求める方法において、得られる被写体の位相分布像の空間分解は形成される縞の間隔によって決定される。このため、できるだけ開き角の大きなくさび型の位相シフタを使用することが望ましい。しかし、その一方で角度をあまり大きくしすぎると、モアレ縞の間隔がＸ線検出器の空間分解能を越えてしまい縞を検出できなくなったり、分割されたビーム間の光路差が入射Ｘ線の空間コヒーレンス長を越えて干渉縞が消えてしまうといった問題が生じる。このため、くさびの角度が調整できることが望ましいが、通常、使用するくさび型位相シフタは一体のアクリル等で構成されているために、このような調整はできなかった。このため、いろんな角度のくさび型位相シフタを用意して選択して使用する必要があるという問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、位相シフタを用いることなく精度の良い位相像を取得できる位相コントラスト型Ｘ線撮像法を提供することにある。
【００１２】
スプリッタ１により二つに分割された入射Ｘ線ビームをミラー２を介してアナライザー３により結合させる際に、アナライザー３をｙ軸回りにわずかに回転させる。その結果、アナライザー３の回折格子面をわずかに平行移動させたことになり、くさび形の位相シフタを挿入したと同様なモアレ縞を形成させる。回転角度を制御することにより、任意の間隔のモアレ縞を発生させることができる。したがって、位相シフタを設置することなく干渉像に細かい縞を発生させることができ、被写体の設置によって生じるこの縞の位置変動から、被写体の位相分布像を求めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
アナライザー３をスプリッタ１及びミラー２に対してｙ軸周りに微小角だけ回転させることによってモアレ縞を発生させることができることを図４を参照して具体的に説明する。図４（ａ）はアナライザー３をｙ軸周りに回転させたときの回折格子面の移動を模式的に示す図である。初期状態では実線９の状態にあった間隔ｄの回折格子面がアナライザー３をｙ軸周りに回転させたとき、破線１０で示すように回転する。図４（ｂ）に回折格子面の移動に伴うＸ線の重なりの移動を説明するために、図４（ａ）のアナライザーの断面Ｄの拡大図を示す。図に示すように、平行移動ｄｘにより、Ｘ線はアナライザー上のＡ点ではなく、Ｂ点で重なり合うようになり、位相は２πｄｘ／ｄだけ変化する。したがって、ｄｘの変化に伴い干渉光の強度Ｉは図４（ｃ）に示すようにｄを周期として正弦的に変化することになる。ところで、上記ｙ軸周りの回転は、ｄｘにｄｘ（ｚ）＝ｚとなるようなｚ方向の分布を与える。この結果、図４（ｄ）に示すように、干渉光の強度はｚ方向に正弦的に変化し、図４（ｅ）に示すように、モアレ縞を形成することができる。したがって、干渉させられるＸ線の一方に被写体をおけば、この被写体の設置によって生じるこの縞の位置変動から、被写体の位相分布像を求めることができる。アナライザー３をｚ軸周りに回転させることについては、後述する。
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。以下に示す図において、同じ機能を有する部分には同じ符号を付し重複する説明を省略する。
【００１５】
（実施例１）
図５は本発明の位相コントラスト型Ｘ線撮像装置の一実施例の構成図である。１００はＸ線干渉計であり、図１で説明したように、等間隔で配置されたスプリッタ１、ミラー２及びアナライザー３を持った結晶ブロック４から構成されるが、結晶ブロック４のミラー２とアナライザー３とを連結している部分の大部分が切り欠かれて細い連結片で結合されたものとなっている。１５はＸ線干渉計用の回転調整機構であり、入射Ｘ線２５のＸ線干渉計１００への入射角を調整する。１８は回転調整機構１５上に搭載された基板であり、Ｘ線干渉計１００の支持基盤となる。１６は基板１８上に搭載された支持板であり、スプリッタ１及びミラー２の部分を搭載する。１７はアナライザー３の部分を搭載するチルトステージであり、後述するように、ピエゾ素子１７ｐに加える電圧を制御して、アナライザー３をスプリッタ１及びミラー２に対して相対的に図の矢印ａの方向に回転させる。１９は被写体を保持するためのホルダーであり、２０は被写体ホルダー２８を位置決めするための位置決め機構である。２１はＸ線検出器、２２は制御装置、２３は画像処理機構、２４は表示装置である。
【００１６】
Ｘ線干渉計１００に入射したＸ線２５は、図１に示したボンゼ・ハート型干渉計と同様に干渉計１００内で分割・反射・結合され、第１干渉ビーム２６ａ及び第２干渉ビーム２６ｂを形成する。分割された一方のビームの光路に試料ホルダー位置決め機構２０により位置決めされた試料ホルダー１９を用いて被写体を設置すると、被写体の位相分布に応じてビームの位相分布がシフトし、干渉ビーム２６ａ及び２６ｂに強度変動（干渉像）となって現れる。この干渉像をＸ線検出器２１で検出する。
【００１７】
図６にＸ線干渉計１００の詳細な図を示す。図１に示したボンゼ・ハート型干渉計は入射Ｘ線５を分割する分割素子１と、分割されたビームを結合する結合素子３が一体の結晶ブロック４で構成されていたために、分割素子と結合素子を相対的に回転させることはできなかった。そこで、本実施例では図６に示したように干渉計に切れ込みを入れ、スプリッタ１とミラー２からなる分割ブロック３０と、アナライザー３からなる結合ブロック３１に分割する。但し、完全に分離するのではなくて、両者は切り残された薄い連結片３２で連結されているとともに、それぞれ、支持板１６およびチルトステージ１７上に搭載されてボンゼ・ハート型干渉計の基本の形を維持できる構造となっている。ここで、チルトステージ１７について見ると、図に示すように一端面から対抗面に向かって切り込みが施されて、開口部にピエゾ素子１７ｐが挿入されている。したがって、ピエゾ素子１７ｐに加える電圧を制御すると、電圧の大きさに応じて開口部の開口の程度が制御される。この構造において、結合ブロック３１を搭載したチルトステージ１７のピエゾ素子１７ｐに加える電圧を制御するとにより、ブロック３０および３１の切り残された薄い連結片３２が弾性変形し、結合ブロック３１が分割ブロック３０に対して矢印の方向ａ（ｙ軸回り）に相対的に回転する。
【００１８】
この構成の干渉計において、分割ブロック３０と結合ブロック３１の相対的なｙ軸回りの回転角Δρは、干渉像にモアレ縞を生じる。モアレ縞の間隔Λは、（１）式で与えられる。
【００１９】
【数１】

ここで、ｄは回折格子面の間隔である。
【００２０】
したがって、Δρを適当量ずらすことにより位相シフタを用いることなく、任意の間隔のモアレ縞を干渉像に形成することができる。
【００２１】
入射Ｘ線ビームを分割、反射、結合するＸ線回折には、どのような回折格子面を用いてもよいが、この実施の形態では回折角度幅が広く、回折時の強度損失の少ないＳｉ（２２０）面の回折を用いている。したがって、結晶の方位は図に示したように、Ｘ軸は＜１，１，０＞、Ｙ軸は＜０，０，１＞となる。Ｓｉ（２２０）の格子面間隔ｄは０．１９２ｎｍであるので、モアレ縞の間隔を１００ミクロンに調整するためには、Δρを２μｒａｄ程度の精度で制御する必要がある。したがって、チルトステージにはピエゾ素子のような極めて位置決め精度の高い駆動素子を用いる。
【００２２】
モアレ縞の間隔はΔρによって決定されるのでチルトステージの調整は、例えばＸ線検出器２１で干渉像をモニターしながら被写体の位相分布像を取得するのに最適な間隔のモアレ縞となるように制御装置２２からピエゾ素子１７ｐに加える電圧を制御して行う。
【００２３】
本実施例における被写体の位相分布像は、上記のように回転角Δρを適当量ずらすことによって形成されたモアレ縞を含んだ干渉像から以下の手順によって求める。
（１）被写体位置決め機構を用いて被写体をビームから退避させて背景となる干渉像を測定する。
（２）被写体位置決め機構を用いて被写体をビーム光路内に設置し、背景＋被写体の干渉像を測定する。
（３）画像処理機構２３において、２つの干渉像のモアレ縞の位置を比較する。モアレ縞の位置の変化がｆ、モアレ縞の間隔がａであるとき、位相変化Δφは（２）式から求める。
【００２４】
【数２】

以上により、求められた位相変化Δφは、すでに背景位相分布を取り除いた形となっており、被写体の位相分布像そのものとなる。このようにして、求めた被写体の位相分布像を表示装置２４で表示する。
【００２５】
以上、本実施の形態によれば、分割素子と結合素子を相対的に回転させて干渉像に間隔の細かいモアレ縞を形成することができる。したがって、位相シフタを設置することなく干渉像に細かい縞を発生させることができ、被写体の設置によって生じるこの縞の位置変動から、被写体の位相決定精度が高い位相分布像を求めることができる。
【００２６】
（実施例２）
実施例１では、被写体による位相の変化を縞の位置変動から直接計算し求めているため、位相分布像しか求めることができなかった。このため、被写体の吸収コントラスト像を得るためには、例えば、分割されたビームの一方の光路にＸ線遮蔽板を設置して像を検出するなどが必要であった。ここでは、検出した干渉像のみから位相分布像に加え吸収コントラスト像も取得可能な実施例を示す。
【００２７】
モアレ縞を含んだ干渉像の強度分布Ｉ（ｘ，ｙ）は一般に（３）式で表される。
【００２８】
【数３】

但し、ｃ（ｘ，ｙ）は被写体の干渉成分分布であり、（４）式で示される。
【００２９】
【数４】

ここで、α（ｘ，ｙ）は干渉縞とは無関係の背景強度分布、β（ｘ，ｙ）は干渉縞の振幅分布、φは被写体による位相変化、ｆ₀はモアレ縞のｘ方向の空間周波数である。また、＊は複素共役を示す。（３）式を変数ｘについてフーリエ変換すると、ｘ方向の空間周波数スペクトルI_F(ｘ，ｙ)を得ることができ、（５）式となる。
【００３０】
【数５】

モアレ縞の間隔に比べてα、β及びφの変化が緩やかであるならば、I_Fは完全に分離される。ここで、φに関する情報は数の第２項及び第３項にあるので、例えばＣ_F成分のみを分離し、ｆ₀だけ原点方向にシフトし、逆フーリエ変換すると干渉成分ｃを得ることができる。したがって、被写体による位相変化φはこのようにして算出した干渉成分ｃの偏角を調べることで、吸収による強度変化は干渉成分ｃの絶対値を調べることで求められる。
【００３１】
上記方法を用いて被写体の位相分布像を求めるために、本実施例では実施例１の干渉像の測定手順と同様な手順により検出した背景となる干渉像及び背景＋被写体の干渉像について、以下の処理を行う。
（１）背景となる干渉像（図７（ａ））について、モアレ縞と垂直な方向のデータ列を順次像の端から１次元のフーリエ変換する。（図７（ａ）では縦方向）
（２）上記（１）により求めた各フーリエスペクトル（図７（ｂ））のうちモアレ縞の空間周波数ｆ₀より大きな周波数のスペクトルについて、ｆ₀だけ原点方向にシフトする。この際、ｆ₀より低周波側のスペクトルは削除する。
（３）上記（２）の結果（図７（ｃ））をフーリエ逆変換し、その結果について偏角をとることにより背景位相分布像（図７（ｄ））を求める。
（４）背景＋被写体の干渉像（図７（ｅ））について、上記（１）〜（３）と同様の手順の処理を行い、背景＋被写体の位相分布像（図７（ｆ））を求める。
（５）上記（４）で求めた背景＋被写体の位相分布像から、上記（３）で求めた背景位相分布像を減算し、被写体の位相分布像（図７（ｇ））を求める。
【００３２】
また、被写体の吸収コントラスト像は、上記（３）及び（４）の手順の処理において、偏角の代わりに絶対値をとることで求めた背景＋被写体の吸収コントラスト像から背景吸収コントラスト像を減算することにより求められる。
【００３３】
本実施例によれば、被写体の位相分布像と同時に、吸収コントラスト像も取得することができる。
【００３４】
（実施例３）
実施例１で使用したＸ線干渉計は一体の結晶ブロックで構成されているために、干渉計の大きさが母材となる結晶インゴットの直径で制限されてしまい、観察視野を数ｃｍ以上確保することができなかった。ここでは、結晶ブロックを完全に分離する干渉計を用いることにより、観察視野が２ｃｍ以上確保可能な実施の形態を示す。
【００３５】
本実施の形態では、観察視野を広げるために図８に示すような２枚の歯を持った第１結晶ブロック３３及び第２結晶ブロック３４から構成される結晶分離型Ｘ線干渉計を用いる。入射Ｘ線３９は第１結晶ブロック３３の第１歯３５でラウエケースのＸ線回折により第１ビーム４０ａと第２ビーム４１ａに分割される。第１ビーム４０ａは第１結晶ブロック３３の第２歯３６で第３ビーム４０ｂと第４ビーム４０ｃに、第２ビーム４１ａは第２結晶ブロック３４の第３歯３７で第５ビーム４１ｂと第６ビーム４１ｃに再び分割される。このうち第４ビーム４０ｃと第５ビーム４１ｂは第２結晶ブロック３４の第４歯３８上の同じ点に入射し、結合され第１干渉ビーム４２ａ及び第２干渉ビーム４２ｂを形成する。この場合、上記第１結晶ブロック３３と第２結晶ブロック３４は回折格子面がそろっていることが必要である。そのため、それぞれの結晶ブロックが一つの単結晶インゴットから切り出して加工されたものとするのが良い。
【００３６】
このＸ線用の干渉計において、第１結晶ブロック３３と第２結晶ブロック３４のｙ軸回り（入射Ｘ線に垂直な面内）の相対的な回転角度のずれは、干渉像に実施例１と同じようなモアレ縞を形成する。このモアレ縞の間隔Λは（６）式で与えられることがBeckerらによって示されている（J. Appl. Cryst.,7,793(1974)）。
【数６】

ここで、λは入射Ｘ線の波長、Lは入射Ｘ線の光源からＸ線検出器までの距離、第１歯３５と第２歯３６との間隔、Δρは第１結晶ブロック３３と第２結晶ブロック３４のｙ軸回りの相対的な回転のずれ、θ_Bは回折格子面の間隔である。したがって、この干渉計においては、第１結晶ブロック３３と第２結晶ブロック３４のｙ軸回りの相対的な回転をずらすことにより、位相シフタを設置することなくモアレ縞を干渉像に形成することができる。
【００３７】
本実施例における装置の一例の構成図を図９に示す。Ｘ線干渉計及び干渉計を搭載するＸ線干渉計用位置決め機構以外は実施例１とほぼ同様な構成となっている。本実施例では、第１結晶ブロック３３はチルトステージ４３に、第２結晶ブロック３４はステージ４４に搭載し、それぞれのステージによる二つの結晶ブロック３３、３４の配置は、図８の構成を満足するものとするようになされる。本実施例では、第１結晶ブロック３３を搭載したチルトステージ４３により、第２結晶ブロック３４に対して第１結晶ブロック３３を相対的にＹ軸回りの回転をさせることによりΔρをずらし、モアレ縞を発生させる。ここで、チルトステージ４３は、後述するように、制御装置２２より与えられる電圧により回転させられるモータ２２ｍを備えたものとされており、このモータ２２ｍの回転により可動部４３ｍが回転させられる構造のもの、たとえば、スイベルステージが採用されている。（６）式より、モアレ縞の間隔を例えば１００ミクロンに調整するためには、Ｓｉ（２２０）（ｄ＝０．１９２ｎｍ）の回折を利用した場合、λ＝０．０７ｎｍ、Ｌ＝２０ｍ、ｘ＝６３ｍｍ、θ_B＝１０．５度という条件では、Δρを６０μｒａｄ程度の精度で制御する必要がある。実施例１に比べて、必要となる角度決め精度は低いので、チルトステージ４３として、例えば通常のスイベルステージ等を使用することができる。
【００３８】
モアレ縞の間隔は実施例１と同様にΔρによって決定されるので、チルトステージ４３の調整は、例えばＸ線検出器２１で干渉像をモニターしながら被写体の位相分布像を取得するのに最適な間隔のモアレ縞となるように制御装置２２を介して行う。
【００３９】
本実施例における被写体の位相分布像は、上記実施例と同様にΔρを適当量ずらしてモアレ縞を干渉像に発生させた状態で測定した干渉像から求める。位相分布像の算出方法としては、上記実施例１のようにモアレ縞の位置変化からして求めても良いし、実施例２のようにフーリエ変換を用いて求めても良い。このようにして求めた結果は、表示装置２４で表示する。
【００４０】
ところで、結晶ブロック３３，３４間のＺ軸回りの回転は、分割されたビーム間の位相を変化させる。位相の変化Δφと、結晶ブロック間の相対的な回転角Δθは（７）式で与えられる。
【００４１】
【数７】

ここで、tは干渉計の歯の厚さである。
【００４２】
この式から上記条件においてΔφ＝２πに対応するΔθは約２ｎｒａｄであることがわかる。したがって、安定した測定を行うためには、少なくともΔθをサブｎｒａｄの精度で制御する必要がある。すなわち、装置をセットした段階でΔθが適切に制御されていないと、得られた干渉像のVisibilityが低下してしまう。このため、第２結晶ブロックを搭載しているステージ４４には、結晶ブロック３３，３４間のＺ軸回りの回転をサブｎｒａｄの精度で制御してすることが要求される。図9の実施例では、ステージ４４に固体滑り機構を採用すると同時に、可動部に圧電素子を組み合込んだ操作装置４５により操作することで、極めて位置決め精度の高いステージとしている。
【００４３】
実施例３によれば、図８に示したような結晶分離型干渉計を用いることにより観察視野が２ｃｍ以上の位相像を取得することができる。
【００４４】
図１０は本発明の効果をスループットの面から評価するために生体試料の位相分布像を撮った図であり、（ａ）は本発明により、３秒×１回の露出により、（ｂ）は従来の分割されたビーム間の位相差を変化させて測定した複数の干渉像から位相変化を求める方法により３秒×５回の露出により撮像したものである。両者を比較すると、幾分、本発明の方が分解能が低いかなと言う程度の感じはあるが、実質的にほとんど同等の画質の位相分布像の撮像が１／５の時間で得られた。
【００４５】
図１１はスループットの高さに着目してラットの肝臓の機能を評価できる生体試料の位相分布像を撮った図である。ラットの肝臓の門脈に生理食塩水を注して、注入した生理食塩水が門脈から静脈に流れていく様子を６秒刻みで観察したものである。この例では、露光時間は５秒とした。
【００４６】
【発明の効果】
位相シフタを用いることなく位相決定精度が高い位相分布像を得ることができる。このため、縞走査法による撮像と比較して高いスループッととすることができ、生体試料の動画観察と等価な撮像ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一体型Ｘ線干渉計を示す図
【図２】（ａ）、（ｂ）は位相シフタの例を示す図
【図３】（ａ）は試料がビーム光路にないときに位相シフタにより形成されるモアレ縞の干渉像を示し、（ｂ）は試料がビーム光路にあるときに形成されたモアレ縞の干渉像を示す図。
【図４】（ａ）から（ｅ）は本発明のＸ線干渉計の概念を説明するための模式図。
【図５】本発明の実施例1の一体型Ｘ線干渉計を用いたＸ線撮像装置の構成例を示す図。
【図６】本発明の実施例1で採用する一体型Ｘ線干渉計を示す図。
【図７】（ａ）〜（ｇ）はフーリエ変換を利用した方法により位相分布像を求める手順の例を示す図
【図８】本発明の実施例２で採用する結晶分離型Ｘ線干渉計を示す図。
【図９】本発明の実施例２の結晶分離型Ｘ線干渉計を用いたＸ線撮像装置の構成例を示す図。
【図１０】本発明の効果をスループットの面から評価するために生体試料の位相分布像を撮った図であり、（ａ）は本発明、（ｂ）は従来の縞走査法による位相分布像の例を示す図。
【図１１】ラットの肝臓の機能を評価できる生体試料の位相分布像の例を示す図。
【符号の説明】
１：スプリッタ、２：ミラー、３：アナライザー、４：結晶ブロック、５：入射Ｘ線、６ａ：第１ビーム、６ｂ：第３ビーム、６ｃ：第４ビーム、７ａ：第２ビーム、７ｂ：第５ビーム、７ｃ：第６ビーム、８ａ：第１干渉ビーム、８ｂ：第２干渉ビーム、１５：Ｘ線干渉計用位置調整機構、１６：支持板、１７：チルトステージ、１７ｐ：ピエゾ素子、１８：基板、１９：試料ホルダー、２０：試料ホルダー位置決め機構、２１：Ｘ線検出器、２２：制御装置、２３：画像処理機構、２４：表示装置、２５：入射Ｘ線、２６ａ：第１干渉ビーム、２６ｂ：第２干渉ビーム、３０：分割ブロック、３１：結合ブロック、３２：連結部、３３：第１結晶ブロック、３４：第２結晶ブロック、３５：第１歯、３６：第２歯、３７：第３歯、３８：第４歯、３９：入射Ｘ線、４０ａ：第１ビーム４３、４０ｂ：第３ビーム、４０ｃ：第４ビーム、４１ａ：第２ビーム、４１ｂ：第５ビーム、４１ｃ：第６ビーム、４２ａ：第１干渉ビーム、４２ｂ：第２干渉ビーム、４３：チルトステージ、４３ｍ:可動部、４４：ステージ、１００：Ｘ線干渉計。

Claims

入射するＸ線を分割素子により相互に干渉する二つのビームに分割し、上記二つのビームの一つに被写体位置決め機構を用いて被写体を挿入して得られるビームと他の一つのビームとを結合素子により結合し、結合したビームを検出器で検出して上記被写体の像を得るＸ線撮像法において、上記結合素子を上記分割素子に対して相対的に回転させて検出した像をフーリエ変換して得られたフーリエスペクトルについて、その一部の成分を抽出して上記の相対的な回転によって形成された縞の間隔の周波数だけ原点方向にシフトさせた後、逆フーリエ変換を行い上記被写体の位相分布像を得ることを特徴とするＸ線撮像法。
請求項１記載のＸ線撮像法において、上記分割素子及び上記結合素子に、それぞれ一つの単結晶インゴットから切り出して加工された二つのハーフミラーとその基部から構成された結晶ブロックを使用して被写体の像を得ることを特徴とするＸ線撮像法。