JP5158699B2

JP5158699B2 - Ｘ線撮像装置、及び、これに用いるｘ線源

Info

Publication number: JP5158699B2
Application number: JP2008038181A
Authority: JP
Inventors: 敦百生
Original assignee: University of Tokyo NUC
Current assignee: University of Tokyo NUC
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2028-02-20
Also published as: JP2009195349A; WO2009104560A1

Description

本発明は、Ｘ線の位相を利用して被写体の内部構造を高感度で観察するためのＸ線撮像装置及びこれに用いるＸ線源に関するものである。

Ｘ線は透過力が高いゆえに、物体内部を透視するためのプローブとして、医用画像診断、非破壊検査、セキュリティチェックなどにおいて、広く利用されている。Ｘ線透視画像のコントラストは、Ｘ線減衰率の違いによっており、Ｘ線を強く吸収する物体はＸ線の影として描出される。Ｘ線吸収能は、原子番号が大きい元素を多く含むほど強くなる。逆に原子番号が小さい元素から成る物質についてはコントラストがつきにくいことも指摘でき、これがＸ線透視画像の原理的欠点でもある。したがって、生体軟部組織やソフトマテリアルなどに対しては、十分な感度を得ることができない。

一方、Ｘ線の位相情報を利用すれば、一般的な従来のＸ線透視画像に比べて最高で約３桁の高感度化が実現することが知られている。Ｘ線をあまり吸収しない軽元素からなる物質（生体軟組織や有機材料など）の観察に適用できることから、その実用が期待される。

このＸ線位相情報を利用した高感度撮像法の研究は、１５年ほど前から興った分野であるが、通常は高度なＸ線源が必要となるために、現実的にはその実用は進んでいない。すなわち、単色平面波のＸ線を使うＸ線光学系がその主流としてこれまで研究されてきており、それゆえに極めて高い輝度のＸ線源の使用を前提としている。

単色平面波を得るためには、もともと得られるＸ線から、特定の方向に進む特定のスペクトル成分のみを選別する必要がある。そのため、撮像に必要な強度を確保するためには、選別によるロスを補えるだけの十分な明るさが元のＸ線に求められる。そのような光学素子としてシリコンなどの単結晶が使われるが、同時に巨大なシンクロトロン放射光施設の利用を実質的に前提とせざるを得ず、実用を検討する場合には大きな障害になっている。

広いバンド幅のコーンビームで機能する位相利用撮像法が実現すれば、シンクロトロン放射光以外のコンパクトＸ線源を用いた装置化が期待できる。そのような撮像法の候補として、Ｘ線タルボ干渉計によるＸ線位相撮像法が期待されている（下記特許文献１及び２参照）。この方法では、単結晶ではなくＸ線格子を使うため、多色の発散ビームＸ線を利用した撮像が可能である。

ただし、位相利用撮像法では、ある程度の空間的可干渉性がＸ線に求められる。そのためには、Ｘ線発生源のサイズがある程度小さくなくてはならない。すると、コンパクトなＸ線源といっても、この方法で使用できる既存のＸ線源は、実質的にマイクロフォーカスＸ線源ということになってくる。通常フォーカスのＸ線源はこれに該当しない。

マイクロフォーカスＸ線源では、図７のようにターゲット１における微少領域に電子線２を照射することによって、Ｘ線を発生させている。しかしながら、長い露光時間が許されるケースを除いて、マイクロフォーカスＸ線源で得られるＸ線のパワーは、Ｘ線撮像に適用するには不十分であるという問題がある。

従来のＸ線タルボ・ロー干渉計では、通常フォーカスのＸ線源を用いて強度不足の問題を回避している。Ｘ線タルボ・ロー干渉計の構成は、Ｘ線タルボ干渉計の構成にマルチスリットが加わったものとされる。すなわち、この技術では、ターゲットにおける比較的に広い面積に対して電子線を照射してＸ線を発生させ、発生したＸ線をマルチスリットで部分的に透過させる。これにより、細幅でかつ線状の仮想的Ｘ線源が所定ピッチで配置された線源を実現することができる。なお、このような、複数のマイクロラインを持つ線源を、本明細書においては、マイクロマルチライン線源と称することがある。

マルチスリットにおける各々のスリットからのＸ線は、個別に下流のＸ線タルボ干渉計を動作させる。それぞれのスリットからのＸ線により生成されるモアレ縞が１周期ずれて重なるようにマルチスリットの間隔を決めておくことにより、Ｘ線タルボ干渉計の原理による位相情報検出が可能となる。

しかし、マルチスリットは、Ｘ線を遮断すべき部分の機能を保証するために、十分な厚さを持つ必要がある。しかも、マルチスリットは、数十ミクロンの間隔で十ミクロン程度のスリット幅を持つ必要がある。このため、マルチスリットは、アスペクト比の高い構造となってしまい、作製が難しいという問題がある。さらに、Ｘ線は、発生源から放射状に広がるので、高いアスペクト比を持つＸ線マルチスリットは、理想的には、Ｘ線源を曲率中心とした円筒面である必要がある。このことも、マルチスリットの作製を難しくしている。
国際公開ＷＯ２００４／０５８０７０号公報米国特許第５８１２６２９号公報

本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、Ｘ線タルボ・ロー干渉計による高感度Ｘ線撮像法において、マルチスリットの設置を省略できるＸ線撮像装置及びこれに用いるＸ線源を提供することである。

本発明は、以下の項目に記載の発明として表現することができる。

（項目１）
Ｘ線源と、励起ビーム源と、第一格子と、第二格子と、Ｘ線画像検出器とを備えており、
前記Ｘ線源は、基板と、複数のストライプ部とを備えており、
前記複数のストライプ部は、前記基板の表面上に配置されており、
かつ、前記複数のストライプ部は、互いに間隔を置いて配置されており、
さらに、前記複数のストライプ部の配置間隔は、ほぼ一定とされており、
前記基板又は前記ストライプ部のうちのいずれか一方は、前記ビーム源からの励起ビームの照射によって必要量のＸ線を発生する材質とされており、
前記励起ビーム源は、前記基板の表面へ前記励起ビームを照射する構成となっており、
前記第一格子は、前記Ｘ線源から発生したＸ線を回折する構成となっており、
前記第二格子は、前記第一格子で回折したＸ線を回折する構成となっており、
前記Ｘ線画像検出器は、前記第二格子で回折したＸ線を検出する構成となっている
ことを特徴とするＸ線撮像装置。

ここで、励起ビームとは、例えば電子線である。電子線をＸ線源に照射することにより、基板又はストライプ部のいずれか一方から、必要量のＸ線を発生させることができる。また、ストライプ部を所定の周期で形成したので、発生したＸ線は、仮想的には、マイクロマルチラインＸ線と等価になる。すなわち、この発明により、マルチスリットを用いないで、マイクロマルチライン線源を実現することが可能になる。

（項目２）
前記基板は、回転軸を中心として回転可能とされており、
さらに、前記基板の表面は、前記回転軸に対して回転対称となる形状とされており、
前記ストライプ部は、前記基板の表面上において、前記基板の回転方向にほぼ沿う方向に延長されている
ことを特徴とする項目１に記載のＸ線撮像装置。

この発明において、「回転軸に対して回転対称となる形状」とは、例えば、円筒形状、円錐台形状、球状であるが、これらには制約されない。このような回転対称の形状とすることにより、基板を回転させても、Ｘ線が発生する部位と、その下流側の格子との位置関係は、相対的に静止することになる。また、ここで、回転軸とは、例えば、基板を支持するためのシャフトである。ただし、回転軸は、必ずしも実在する必要はなく、仮想的に回転中心として観念できればよい。例えば、基板の周囲を複数の回転体で支持し、これらの回転体を回転させることにより、仮想的な回転軸を中心として基板を回転させることができる。

（項目３）
前記複数のストライプ部前記第一格子の表面上への射影が、前記第一格子を構成する格子部材とほぼ平行となるように配置された
ことを特徴とする項目１又は２に記載のＸ線撮像装置。

（項目４）
Ｘ線撮像装置に用いられるＸ線源であって、
前記Ｘ線源は、基板と、複数のストライプ部とを備えており、
前記複数のストライプ部は、前記基板の表面上に配置されており、
かつ、前記複数のストライプ部は、互いに間隔を置いて配置されており、
さらに、前記複数のストライプ部の配置間隔は、ほぼ一定とされており、
前記基板又は前記ストライプ部のうちのいずれか一方は、励起ビームの照射によって必要量のＸ線を発生する材質とされている
ことを特徴とするＸ線源。

（項目５）
項目１〜３のいずれか１項に記載したＸ線撮像装置を用いたＸ線撮像方法であって、以下のステップを含む：
（１）前記励起ビーム源から前記基板の表面へ励起ビームを照射することによって、前記Ｘ線源からＸ線を発生させるステップ；
（２）前記第一格子が、前記ターゲットから発生したＸ線を回折するステップ；
（３）前記第二格子が、前記第一格子で回折したＸ線を回折するステップ、
（４）前記Ｘ線画像検出器が、前記第二格子で回折したＸ線を検出するステップ。

本発明によれば、Ｘ線タルボ・ロー干渉計による高感度Ｘ線撮像法において、マルチスリットの設置を省略できるＸ線撮像装置及びこれに用いるＸ線源を提供することができる。

（第１実施形態におけるＸ線源の構成）
まず、第１実施形態に係るＸ線源の構成を説明する。このＸ線源１０（図１参照）は、Ｘ線撮像装置に用いられるものである。

Ｘ線源１０は、基板１１と、複数のストライプ部１２とを備えている。複数のストライプ部１２は、基板１１の表面上に配置されている。各々のストライプ部１２は、図１において紙面に垂直な方向に伸びている。なお、図１においては、４本のストライプ部１２のみを示しているが、これ以上の本数とすることは可能である。なお、この明細書においては、Ｘ線源１０とはＸ線発生部位を指しているものである。このＸ線発生部位を用いて一般的なＸ線源装置を構成する場合には、真空容器、真空ポンプ、Ｘ線取り出し窓、シャッター、高圧電源、コントローラー、水冷機構などの構成要素が必要になることが多い。しかしながら、これらの構成要素については、一般的なＸ線源装置と同一でよいので記載を省略する。

複数のストライプ部１２は、互いに間隔を置いて配置されている。複数のストライプ部１２の配置間隔は、ほぼ一定とされている。つまりストライプ部１２は、一定の周期ｄ_ｓで配置されている。

基板１１としては、この実施形態では、モリブデンが用いられている。しかし、基板１１としては、電子線（励起ビーム）２の照射により必要量のＸ線を発生できるものであれば、他の材料を用いることができる。

ストライプ部１２としては、この実施形態では、アルミニウムが用いられている。ストライプ部１２としては、アルミニウム以外の材料を用いることが可能である。

ストライプ部１２に用いられるアルミニウムは、電子線の照射により発生する特性Ｘ線（後述）の波長が、基板１１に用いられた金属の特性Ｘ線よりはるかに長い。つまり、この実施形態では、撮像に必要な波長域において、基板１１のみが、励起ビームの照射によって必要量のＸ線を発生する。

基板１１の表面にストライプ部１２を形成する技術としては、真空蒸着法やめっき法など、既存の技術を用いることが可能なので、これについての詳しい説明は省略する。

（第１実施形態におけるＸ線源の動作）
本実施形態に係るＸ線源の動作を以下に説明する。まず、励起ビーム源（電子源）２０から発生した電子線を、Ｘ線源１０の表面に向けて照射する。この照射は従来の技術と同様である。

すると、基板１１及びストライプ部１２の領域から、それぞれの材質に依存したＸ線スペクトルで、Ｘ線が発生する。Ｘ線スペクトルには、特定のエネルギーを持つ特性Ｘ線とそれよりも弱いが様々なエネルギー成分を含む連続Ｘ線の成分がある（図２参照）。モリブデンからの特性Ｘ線を含む波長領域は、例えば、乳癌診断用のＸ線撮像装置で使われる。一方、アルミニウムからの特性Ｘ線は低エネルギーであるため上記の波長域には含まれず、且つ、そのほとんどは空気で吸収され、観測されない。また、連続Ｘ線の全強度も物質の原子番号の自乗にほぼ比例するので、アルミニウムからの連続Ｘ線はかなり弱い。したがって、図２に示すように、材料の差異により、発生するＸ線強度が大幅に変わる。加えて、ストライプ部１２に照射される電子ビームは全てストライプ部１２に吸収されて基板１１に至ることが無い。すなわちストライプ部１２の下面に面する位置では、基板１１からのＸ線発生は無い。

以上説明したように、モリブデンで構成された基板１１であって、かつ、表面に露出されている部分からのみ、強いＸ線が得られることになる。

本実施形態では、所定のピッチｄ_ｓで配置された基板１１の表面（すなわちストライプ部１２どうしの間隔）から、所望のＸ線を発生させることができる。このとき、Ｘ線の発生部位は、所定のピッチｄ_ｓ毎に配置されていることになる。

このため、本実施形態のＸ線源１０によれば、先に説明したマイクロマルチライン線源を実現することができる。

しかも、本実施形態のＸ線源１０では、従来と異なり、マイクロマルチライン線源を実現するためにマルチスリットを用いる必要がない。このため、マルチスリットの作製を省略することができ、装置の小型化や低コスト化に寄与するという利点がある。

（第２実施形態のＸ線源）
つぎに、本発明の第２実施形態に係るＸ線源２１０を、図３に基づいて説明する。この第２実施形態の説明においては、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を用いることにより、説明を簡略化する。

この実施形態のＸ線源２１０は、第１実施形態のＸ線源１０と同様に、基板２１１と、複数のストライプ部２１２とを備えている。複数のストライプ部２１２の配置間隔は、一定の周期ｄ_ｓとされている。

基板２１１としては、この実施形態では、アルミニウムが用いられているが、アルミニウム以外の材料を用いることが可能である。また、ストライプ部２１２としては、この実施形態では、モリブデンが用いられている。しかし、ストライプ部２１２としては、電子線（励起ビーム）の照射により必要量のＸ線を発生できるものであれば、他の材料を用いることができる。

（第２実施形態におけるＸ線源の動作）
本実施形態に係るＸ線源の動作を以下に説明する。まず、励起ビーム源（電子源）２０から発生した電子線を、Ｘ線源２１０の表面に向けて照射する。

すると、基板２１１及びストライプ部２１２の領域から、それぞれの材質に依存したＸ線スペクトルで、Ｘ線が発生する。既に第１実施形態において説明したように、撮影に必要な波長域のＸ線がモリブデンを用いたストライプ部２１２から強く得られる。

本実施形態では、所定のピッチｄ_ｓで配置されたストライプ部２１２の表面から、所望のＸ線を発生させることができる。したがって、この例におけるＸ線の発生部位も、所定のピッチｄ_ｓ毎に配置されていることになる。

このため、本実施形態のＸ線源２１０によれば、マイクロマルチライン線源を実現することができる。

本実施形態のＸ線源２１０における他の構成及び利点は、前記した第１実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳細な説明は省略する。

（第３実施形態のＸ線源）
つぎに、本発明の第３実施形態に係るＸ線源３１０を、図４に基づいて説明する。この第３実施形態の説明においては、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を用いることにより、説明を簡略化する。

この実施形態のＸ線源３１０は、第１実施形態のＸ線源１０と同様に、基板３１１と、複数のストライプ部３１２とを備えている。複数のストライプ部３１２の配置間隔は、一定の周期ｄ_ｓとされている（図４（ａ）参照）。

基板３１１としては、この実施形態では、モリブデンが用いられている。また、ストライプ部３１２としては、この実施形態では、アルミニウムが用いられている。この点の構成は第１実施形態と同様であるが、第２実施形態と同様の材料を選択することもできる。

さらに、第３実施形態では、基板３１１の表面が円筒面状とされている。そして、ストライプ部３１２は、円筒面状の基板３１１の表面上において、ほぼその周方向に延長されている。

また、基板３１１の表面は、円筒形状の基板３１１の回転軸（基板表面の曲率中心）ｐに対して回転可能とされている（図４（ｂ）参照）。

本実施形態では、前記した構成を採用したことにより、基板３１１の表面が、基板３１１の回転軸に対して回転対称な形状になっている。さらに、ストライプ部３１２は、基板３１１の表面上において、基板３１１の回転方向にほぼ沿う方向に延長されたものとなっている。

（第３実施形態におけるＸ線源の動作）
本実施形態に係るＸ線源の動作を以下に説明する。まず、励起ビーム源（電子源）２０から発生した電子線２を、Ｘ線源３１０の表面に向けて照射する。

すると、基板３１１及びストライプ部３１２の領域から、それぞれの材質に依存したＸ線スペクトルで、Ｘ線が発生する。したがって、本実施形態では、モリブデンで構成された基板３１１（すなわちストライプ部３１２の間の間隔）からのみ強いＸ線が得られることになる。第２実施形態と同様の材料とすれば、ストライプ部３１２からのみ強いＸ線を得ることもできる。

このようにして、本実施形態のＸ線源３１０によれば、マイクロマルチライン線源を実現することができる。

また、第３実施形態のＸ線源では、円筒状の基板３１１を、その周方向に回転させながら使用することができる。回転させることにより、励起ビーム２が基板３１１に与える熱負荷を拡散させることができ、すなわち励起ビームの強度を増して発生するＸ線の強度を増加させることができるという利点がある。なお、基板３１１の表面を巻くストライプ部３１２の回転対称軸は、基板３１１の回転軸とほぼ一致させる。すなわち、回転によってＸ線発生位置がほぼ変動しないようにしている。

本実施形態のＸ線源３１０における他の構成及び利点は、前記した第１実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳細な説明は省略する。

（第４実施形態：Ｘ線撮像装置）
次に、第４実施形態として、前記したいずれかの実施形態に係るＸ線源を用いたＸ線撮像装置を説明する。以下においては、第１実施形態で説明したＸ線源１０の使用を前提とするが、他の形態のＸ線源を使用することもできる。

図５に示されるように、このＸ線撮像装置は、第１実施形態に係るＸ線源１０と、励起ビーム源２０（図１参照）と、第一格子３０と、第二格子４０と、Ｘ線画像検出器５０とを備えている。

Ｘ線源１０は、励起ビーム源２０から基板１１の表面へ照射された励起ビーム（電子線）２によって、Ｘ線３を発生するものである。

このとき、ストライプ部１２から第一格子３０の表面への射影が、第一格子３０を構成する格子部材にほぼ平行になるように、Ｘ線源１０を配置する。

第一格子３０は、Ｘ線源から発生したＸ線３を回折する構成となっている。第二格子４０は、第一格子３０で回折したＸ線３をさらに回折する構成となっている。Ｘ線画像検出器５０は、第二格子４０で回折したＸ線を検出する構成となっている。また、第二格子４０は、この第二格子４０を回折したＸ線によって周期的強度パターンを発生できる構成となっている。

本実施形態におけるＸ線撮像装置（第一格子３０、第二格子４０およびＸ線画像検出器５０で構成される部分）は、既に知られた構成（例えば特許文献１に記載のもの）とすることができるので、これ以上詳しい説明は省略する。

なお、前記したＸ線撮像装置を用いた位相情報の定量計測も可能であり、それに基づく位相トモグラフィによる立体像の生成を行うことができる。これについては前記特許文献１に記載されているので詳細な説明は省略する。

（実施例）
以下、Ｘ線撮像装置の詳しい実施例を説明する（図５及び図６参照）。第１格子３０は、Ｘ線源１０から所定の距離R_１だけ隔てて配置される。第１格子３０からさらに距離R₂を隔てて、第２格子４０を配置する。被写体（被試験体）６０は、第１格子３０の直前に置くのが一般的である。しかし、原理的には、Ｘ線源１０と第２格子４０との間に被写体６０があればよい。画像検出器５０は第２格子４０のすぐ背後に設置する。

第１・第２格子３０・４０のピッチd₁、d₂とR₁, R₂との関係は、

である。mは、第１格子３０が位相格子である場合は半整数、吸収格子である場合は整数である。ただし、実際のR₂は、この条件で与えられる値に対して数％の誤差で近ければ問題ない。ここまではタルボ干渉計としての構成例である。

図５の構成例におけるＸ線源１０によるマイクロマルチライン線源としてのラインの周期d_mは、

を満たしていればよい。nは正の整数である。ここで、周期d_mは、ライン状のＸ線における「見かけの周期」と言うことができる。

さらに、ストライプ部１２の周期ｄ_ｓと、マイクロマルチライン線源の周期d_mとの関係を、図６を参照しながら説明する。両者は、Ｘ線の取り出し方向に依存して

の関係を満たす。ここで、θは、Ｘ線を取り出す方向の中心軸ｌと基板１１の表面とが成す角度である。従来の技術では、Ｘ線の取り出し方向角θを小さく選ぶことにより、実効的なＸ線の輝度を増す方法が知られている。ここで、本実施形態によれば、ストライプ部１２のパターンを1/sinθ倍だけ大きく形成してもよいことになる。したがって、本実施形態によれば、ストライプ部１２を形成する際の寸法精度の要求が軽減されるという利点もある。

なお、前記実施形態および実施例の記載は単なる一例に過ぎず、本発明に必須の構成を示したものではない。各部の構成は、本発明の趣旨を達成できるものであれば、上記に限らない。

本発明の第１実施形態に係るＸ線源の概略的な構成を説明するための説明図である。モリブデンとアルミニウムに電子線を照射することにより発生するＸ線の波長と強度との関係を示すグラフである。本発明の第２実施形態に係るＸ線源の概略的な構成を説明するための説明図である。図（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るＸ線源の概略的な構成を説明するための説明図である。図（ｂ）は、基板の回転軸を説明するための説明図である。本発明の第４実施形態に係るＸ線撮像装置の概略的な構成を説明するための説明図である。本発明の一実施例におけるＸ線源を説明するための説明図である。従来のマイクロフォーカスＸ線源を説明するための説明図である。

符号の説明

２電子線
１０・２１０・３１０Ｘ線源
１１・２１１・３１１基板
１２・２１１・３１１ストライプ部
２０励起ビーム源（電子源）
３０第１格子
４０第２格子
５０Ｘ線画像検出器
６０被写体
７０Ｘ線取り出し窓
ｌＸ線を取り出す方向の中心軸
ｐ基板の回転軸
ｄ_ｓストライプ部のピッチ

Claims

Ｘ線源と、励起ビーム源と、第一格子と、第二格子と、Ｘ線画像検出器とを備えており、
前記Ｘ線源は、基板と、複数のストライプ部とを備えており、
前記複数のストライプ部は、前記基板の表面上に配置されており、
かつ、前記複数のストライプ部は、互いに間隔を置いて配置されており、
さらに、前記複数のストライプ部の配置間隔は、ほぼ一定とされており、
前記ストライプ部の間における前記基板又は前記ストライプ部のうちの一方は、前記励起ビーム源からの励起ビームの照射によって必要量のＸ線を発生する材質とされており、
前記ストライプ部の間における前記基板又は前記ストライプ部のうちの他方は、前記励起ビーム源からの励起ビームの照射によって必要量のＸ線を発生しない材質とされており、
前記励起ビーム源は、前記基板の表面及び前記複数のストライプ部の両者にわたって前記励起ビームを照射する構成となっており、
前記第一格子は、前記Ｘ線源から発生したＸ線を回折する構成となっており、
前記第二格子は、前記第一格子で回折したＸ線を回折する構成となっており、
前記Ｘ線画像検出器は、前記第二格子で回折したＸ線を検出する構成となっており、
前記ストライプ部の間の間隔又は前記ストライプ部により形成されるラインのみかけの周期ｄ _ｍと、前記ストライプ部１２の周期ｄ _ｓとは、

という関係を満たしており、
ここで、θは、Ｘ線を取り出す方向の中心軸と前記基板の表面とが成す角度であり、
前記θは、
０＜θ＜９０°という範囲に設定されている
ことを特徴とするＸ線撮像装置。
前記基板は、回転軸を中心として回転可能とされており、
さらに、前記基板の表面は、前記回転軸に対して回転対称となる円筒形状とされており、
前記ストライプ部は、前記基板の表面上において、前記基板の回転方向にほぼ沿う方向に延長されている
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮像装置。
前記複数のストライプ部から前記第一格子の表面上への射影が、前記第一格子を構成する格子部材とほぼ平行となるように配置された
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線撮像装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載したＸ線撮像装置を用いたＸ線撮像方法であって、以下のステップを含む：
（１）前記励起ビーム源から前記基板の表面へ励起ビームを照射することによって、前記Ｘ線源からＸ線を発生させるステップ；
（２）前記第一格子が、前記複数のストライプ部の間における前記基板又は前記ストライプ部から発生したＸ線を回折するステップ；
（３）前記第二格子が、前記第一格子で回折したＸ線を回折するステップ、
（４）前記Ｘ線画像検出器が、前記第二格子で回折したＸ線を検出するステップ。