JP6193853B2 - X線画像形成 - Google Patents
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Description
(1)
ここで、I(x、y)は格子の後ろのz方向に伝搬するビームの強度であり、I0(x、y)は入射ビームの強度であり、また、T(x、y)は格子の形状を表わす透過関数である。下記の格子の透過関数は、以下のように書くことができる。
ここで、Pは格子の周期であり、また、Lは[−1、1]の範囲内にあり、透過スリット幅の格子周期Pに対する比によって定義されるパラメーターである。
R(x’,y’)=R(x’+nSx,y’+mSy) (3)
ここで、nおよびmは整数であり、SxおよびSyは2つの方向のピクセル間隔である。ここで検出器は、均一なピクセルの行列として近似され、それは個別のピクセルの不均一性により一般に現実ではないが、この近似は本発明者らの場合にはうまくいく。一般的な画像診断法において、幾何学的な検出器応答関数の周期性の影響は検知できないが、それは検出器の点像分布関数が、サブピクセル規模の小さな偏差を覆い隠すという事実による。
(4)
これは、測定されたX線強度、または、おのおののi、x、およびyに対して測定された振幅gの、iに関する最小値があるiの値を表す。
モーターによる修正を適用する典型的なステップは以下の通りである。最初に、検出器マスクをマスクパラメーター計算を満足させる初期位置へ移動する。
試料マスク整列のための手順は、本質的には上述のものと同じである。検出器マスク整列の場合と同じ原理が当てはまるが、ここでは検出器マスクが検出器ピクセル列の代わりとなり、また、試料マスクが検出器マスクの代わりとなる。今はもう整列された検出器マスクが検出器応答を幾何学的に形づくるが、しかし、その考え方は同一のままであり、我々は、試料前マスクの投射された周期を検出器マスクの周期に一致させければならない。唯一の違いは、検出器マスクの場合、我々は、図4に示すようにピクセル応答プロフィールの「最小値」を探していたことである。対照的に、試料マスクの場合には、試料透過スリットの中心線が、検出器透過スリットの中心線に対して整列した場合、必要な極値は「最大値」である。それに対応して、我々の位相不整合関数はここでは以下のように思われる。
(5)
図5に典型的なピクセルプロフィールを示す。
Claims (11)
- X線画像形成装置内の少なくとも1つのマスクの少なくとも1つの並進の、および/または、回転の方向で、少なくとも1つのマスクを整列させる方法において、前記マスクが複数の開口を有し、前記方法は、
(a)線源(2)からのX線を、前記マスクを通って前記X線に対して垂直に向けられたX線検出器へ向かうz方向に導き、前記X線検出器が、x方向および直交するy方向に配置されたピクセルを有するステップ、
(b)少なくとも1つの並進の、および/または、回転の方向における、複数の、可能性のある整列位置のおのおのに対して、前記X線検出器に関して複数の並進の位置増分まで、x方向またはy方向に前記マスクを並進させ、前記X線検出器のピクセルに対してそのピクセルに対する、検出された強度プロファイルの極値に対応する前記並進の位置増分を識別し、したがって、前記X線検出器の領域であって、その範囲内のすべてのピクセルに対して前記極値の同じ位置を有する領域を分離する所定の関数における段を識別するステップ、
(c)前記X線検出器の二次元の領域にわたる、識別された前記並進の位置増分の前記段が、最小化される、および/または、前記x方向およびy方向に対して整列される前記整列位置を選択するステップ、および
(d)前記選択された整列位置に前記マスクを移動させるステップ、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、各可能性のある前記整列位置に対する所定の関数の値が、前記並進の位置増分のインデックス値であることを特徴とする方法。
- 請求項1または2に記載のマスクを整列させる方法において、前記x方向の軸のまわりの回転に関して検出器マスクを整列させるステップを含み、
前記複数の、可能性のある整列位置が、前記x方向の軸のまわりの回転に関して異なる回転位置であり、
各ピクセルに対する前記識別された並進の位置が、前記ピクセルの検出された強度の最小値を有する前記並進の位置であり、および、
前記選択された可能性のある整列位置は、前記X線検出器の前記二次元の領域にわたる、前記x方向の各ピクセルに対する前記識別された並進の位置のマップの段数が前記X線検出器の異なるy位置でほとんど同等のものである、前記可能性のある整列位置であることを備える、
ことを特徴とする方法。 - 請求項1、2または3に記載のマスクを整列させる方法において、前記z方向の軸のまわりの回転に関して検出器マスクを整列させるステップを含み、
前記複数の、可能性のある整列位置が、前記z方向の軸のまわりの回転に関して異なる回転位置であり、
前記識別された並進の位置が、各ピクセルに対する、検出された強度の最小値を有する、x方向における前記並進の位置であり、および
選択された可能性のある整列位置は、前記X線検出器の前記二次元の領域にわたる、各ピクセルに対する前記識別された並進の位置のマップの段がy方向に広がる、前記可能性のある整列位置であることを備える、
ことを特徴とする方法。 - 請求項3または4に記載のマスクを整列させる方法において、前記方法が、前記z方向の軸に沿った変位に関して検出器マスクを整列させるステップを含み、
前記複数の、可能性のある整列位置が、前記z方向の軸に沿った移動に関して異なる並進位置であり、
各ピクセルに対する、前記識別された並進の位置が、前記検出された強度の最小値を有する、x方向における並進の位置であり、および
前記選択された可能性のある整列位置は、前記X線検出器の前記二次元の領域にわたる、各ピクセルに対する前記識別された並進の位置のマップの段数が最小化される、前記可能性のある整列位置であることを備えることを備える、
ことを特徴とする方法。 - 請求項1乃至5の何れか一項に記載のマスクを整列させる方法において、前記方法が、前記x方向の軸に沿った回転に関して試料マスクを整列させるステップを含み、
前記複数の、可能性のある整列位置が、試料マスクの前記x方向の軸に沿った回転に関して異なる回転位置であり、
各ピクセルに対する、前記識別された並進の位置が、検出された強度の最大値を有する、x方向における前記並進の位置であり、および
前記選択された可能性のある整列位置は、前記X線検出器の前記二次元の領域にわたる、前記x方向における各ピクセルに対する前記識別された並進の位置のマップの段数が前記X線検出器の異なるy方向の位置でほとんどの同等のものである前記可能性のある、整列位置であることを備える、
ことを特徴とする方法。 - 請求項1乃至6の何れか一項に記載のマスクを整列させる方法において、前記方法が、前記z方向の軸のまわりの回転に関して試料マスクを整列させるステップを含み、
前記複数の、可能性のある整列位置が、前記z方向の軸のまわりの回転に関して前記試料マスクの異なる回転位置であり、
前記識別された並進の位置が、検出された強度の最小値を有する、x方向における前記並進の位置であり、および
選択された可能性のある整列位置は、前記X線検出器の前記二次元の領域にわたる、各ピクセルに対する前記識別された並進の位置のマップの段がy方向に広がる、前記可能性のある整列位置であることを備える、
ことを特徴とする方法。 - 請求項1乃至7の何れか一項に記載のマスクを整列させる方法において、前記方法が、前記z方向の軸沿った変位に関して試料マスクを整列させるステップを含み、
前記複数の、可能性のある整列位置が、前記z方向の軸に沿った移動に関して試料マスクの異なる並進位置であり、
各ピクセルに対する、前記識別された並進の位置が、検出された強度の最大値を有する、x方向における並進の位置であり、および
前記選択された可能性のある整列位置は、前記X線検出器の前記二次元の領域にわたる、各ピクセルに対する前記識別された並進の位置のマップの段数が最小化される、前記可能性のある整列位置であることを備える、
ことを特徴とする方法。 - 位相コントラストまたは位相画像形成装置において、試料マスクおよび検出器マスクを整列させる請求項1に記載の方法において、前記方法は、
前記X線検出器の前に前記検出器マスクを導入するステップ、
前記x方向の軸のまわりの回転、前記z方向の軸のまわりの回転、および前記z方向の軸のまわりの並進に関して前記検出器マスクを整列させるために、請求項3を引用する請求項4に従属する場合の請求項5に記載の方法を用いて、前記検出器マスクを整列させるステップ、
前記検出器マスクの前に前記試料マスクを導入するステップ、
前記x方向の軸のまわりの回転、前記z方向の軸のまわりの回転、および前記z方向の軸のまわりの並進に関して前記試料マスクを整列させるために、請求項6を引用する請求項7に従属する場合の請求項8に記載の方法を用いて、前記試料マスクを整列させるステップ、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項1乃至9の何れか一項に記載の方法において、少なくとも1つのマスクが、前記x方向、および前記y方向において開口の行を含み、前記方法が、前記x方向の軸および前記y方向の軸の両方に沿った並進に関して前記少なくとも1つのマスクを整列させるステップを含むことを特徴とする方法。
- 位相コントラスト画像形成のための装置において、
X線の線源(2)、
試料を搭載するための試料台、
少なくとも1つの開口(32)を有し、前記少なくとも1つの開口に対応する、少なくとも1つのX線ビームを画定する試料マスク(8)において、各X線ビームが、対向している第1および第2の端部を有する試料マスク、
前記少なくとも1つのX線ビームに対応するピクセルまたはピクセルの行を有するX線検出器、および
少なくとも1つのX線ビームに対応する少なくとも1つの開口を有する、前記試料台と前記X線検出器との間の検出器マスクを含み、
a)前記試料マスクの位置を決めるための試料マスク整列駆動装置、および
b)前記検出器マスクの位置を決めるための検出器マスク整列駆動装置
の両方をさらに含み、および
前記装置が、前記試料マスクおよび前記検出器マスクの少なくとも1つを整列させるために請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成された制御装置をさらに含み、
前記試料マスク整列駆動装置が、3つの回転軸および3つの並進の方向に前記試料マスクの位置を決めるために複数の台を有しており、および/または、
前記検出器マスク整列駆動装置が、3つの回転軸および3つの並進の方向に前記検出器マスクの位置を決めるために複数の台を有することを特徴とする装置。
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