JPH11510594A - 物体の内部構造のｘ線及びニュートロン回折映像法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 回折されたＸ線若しくはその他の透過性放射線を用いて物体の内部構造を検査するための方法及び装置が開示されている。或る実施例では、放射線の供給源（１１０）の近くに配置された空間的フィルタ（１２０、１３０）が、発散ピクセルビーム（１３３）のアレイを放射し、この発散ピクセルビームのアレイが、検査される物体を照射する。この物体は、ピクセルビームからの放射線を、吸収、屈折、回折、及び非可干渉的に散乱する。空間的フィルタ（１５０、１６０）が検出器（１７０）の近くに配置されていて、物体から出る偏向されていない且つ屈折されていない放射線を阻止する。検出器は、ピクセルビームの各々から回折された放射線をそれぞれ測定する。

Description

【発明の詳細な説明】 物体の内部構造のＸ線及びニュートロン回折映像法技術分野 本発明は、生物体、プラスチック、金属、及び配列された分子若しくは原子構 造を備えたその他の物質などの物体の内部構造の映像を描くため若しくは分析す るために透過性の放射線の回折を用いることに関する。背景技術 Ｘ線若しくはニュートロンなどの透過性の放射線のビームが物体に照射された とき、このビームは吸収及び散乱される。通常のＸ線撮影法は、物体内でのＸ線 の吸収のパターンを表す映像を形成する。通常のＸ線撮影法では、散乱は寄生的 な効果である。この散乱は、非可干渉的な散乱、屈折、及び回折などの幾つかの 別個のメカニズムからなる。最近では、「Ｍｉｔｒｏｆａｎｏｖ」（英国特許公 報２３１７４５３号）、「Ｂｅｌｙａｅｖｓｋａｙａ」（ＰＣＴ国際公報ＷＯ９ ２／２１０１６号）、及び「Ｗｉｌｋｉｎｓ」（ＰＣＴ国際公法ＷＯ９５／０５ ７２５号）に、物体の屈折による映像法が記載されている。 「Ｍｉｔｒｏｆａｎｏｖ」及び「Ｂｅｌｙａｅｖｓｋａｙａ」の屈折映像装置 は、屈折された放射線を検出するために結晶内でのブラッグの回折に関連する検 出器を用いている。これらの装置では、高いスペクトル純度（即ち、単色発光若 しくは狭いスペクトルバンドでの発光）及び高い空間的な可緩衝性（即ち、平行 な発光若しくは発散の角度の小さい発光）を備えた最初のビームを必要とする。 「Ｗｉｌｋｉｎｓ」はブラッグの回折を用いない角度アナライザを用いてスペク トル純度の必要性を低減する装置を提案している。「Ｗｉｌｋｉｎｓ」の装置は 、より幅の広い波長帯域（より幅の広いスペクトル範囲）を備えた発光を用いる ことができ、その理由は、屈折が波長に強く依存するものではなく、こ の検出器が波長に対する依存性をもたらすブラッグの回折を用いないからである 。 「Ｍｉｔｒｏｆａｎｏｖ」、「Ｂｅｌｙａｅｖｆｋａｙａ」、及び「Ｗｉｌｋ ｉｎｓ」の装置は、全て、物体内で屈折された放射線を検出するものである。透 過する放射線の屈折によって引き起こされた極く小さい角度の偏向を測定するに は、高い空間的な可干渉性を備えた最初の放射線と、非常に正確な測定装置とを 必要とする。供給源からの狭い範囲の平行な放射線によって、高い空間的な可干 渉性を備えたビームがもたらされるが、そのように狭い範囲の平行な放射線を用 いることは、通常の供給源からの放射線の極くわずかな部分だけを用いるもので ある。通常、供給源から放射された全光子のフラックスのうちの１０^-3から１０^-4 のみを用いることができる。従って、屈折装置を用いて大きな物体の映像を描 くことは、実行するにはあまりにも多くのエルネギーを必要とすることがある。 映像装置には、よりエルネギー効率がよく、大型の物体の映像をより迅速に形 成できることが必要とされている。発明の開示 本発明の実施例は、プラスチック、爆弾、及び結晶などの化学的な物質、及び 筋肉、粘膜、軟骨、毛及び羽毛などの生物体の物質を含む配列された原始若しく は分子構造の物体から回折された放射線を用いた回折映像法を提供する。本発明 の或る実施例は、物体内の構造及び材料の分析を行い物体を写し出す方法を提供 する。この方法には、透過性放射線の発散するピクセルビームの集合を物体に照 射し、ピクセルビームが物体を通過した後に各ピクセルビームの周りの回折され た放射線の強度の積分値を検出する過程が含まれている。 放射線に対して非透過性の物質内に形成された開口のアレイを通して、 透過性放射線を通過させることによって、ピクセルビームが形成される。開口の 間の距離は、従って、ピクセルビームの間の最初の距離は、隣り合うピクセルビ ームの回折された放射線の強度分布からの干渉なしに、各ビームの周りの強度の 分布を、検出器が検出できるように十分な値でなければならない。ピクセルビー ムを互いに離して発散させることにより、検出器が個々の回折パターンを分析す る精度が高まり、放射線の供給源からのフラックスのより多くの部分が、映像の 形成及び分析に用いられるようになる。例えば、放射線フラックスの半球部分が 、放射線パターンの中心での中心角が殆ど９０度で発散するピクセルビームの集 合として分割される。 生物体に対しては、開口は通常２０μｍから１００μｍの範囲内の直径を有し 、好ましくは２０μｍから６０μｍの範囲内の直径を有する。この方法の感度を 上げるために、物体内で偏向されなかった放射線、及び０アークセカンド（ａｒ ｃ ｓｅｃ）から１０アークセカンドの範囲内の小さい角度だけ偏向された放射 線は、検出器に到達することが妨げられ、従って検出されない。物体と検出器と の間の位置に配置された最初のピクセルビームの経路内に設けられた不透明領域 のアレイを含むフィルタが、回折されなかった放射線を阻止する。不透明領域の 各々の寸法は、その不透明領域の平面でのピクセルビームの寸法と、ピクセルビ ームから屈折された放射線を阻止するための横方向の延長部の寸法とに応じて決 定される。 物体の映像は、ピクセルのアレイから構成され、各ピクセルは、対応するピク セルビームの近傍内で検出される回折された放射線の強度から求められた強度を 有する。この方法は、更に、ピクセルビームの周囲の回折パターンの中の放射線 の分布を検出することによって、物体の構造的な分析を行うことを可能にする。 ピクセルビームの周囲の放射線の分 布は、物体を通るピクセルビームの経路に沿った配列された物質に関する情報を 含んでいる。 影像の角度位置、及び対応する強度が、回折パターンを生み出した材料の構造 に関する情報を提供する。回折パターンは、生物学的な目的において正常な組織 を癌などの異常な組織から区別するための医学的診断の目的のために、または荷 物若しくはその他の密閉された容器内の特定の化学的化合物（爆弾若しくは密輸 品）を特定する保安上の用途に用いることができる。 ピクセルビームを形成する代わりに、不透明領域若しくはバリアのアレイを含 む空間的なフィルタを通して透過放射線を通過させることによって、陰になった 領域のアレイを備えた入射放射線パターンが形成される。例えば、第１の空間的 なフィルタが開口のアレイを含む場合、ピクセルビームのアレイが形成される。 第１の空間的なフィルタでは、透明な（不透明な）部分において、不透明な（透 明な）もう一つの空間的なフィルタが、ピクセルビーム内の放射線のパターンの 「ネガティブな」パターンである放射線のパターンを形成する。物体内の回折が 、幾つかの放射線を偏向させて陰になった領域とし、陰になった領域の各々の回 折された放射線のパターンが、上述されたピクセルビームの種類の回折パターン と同様に分析される。 本発明の或る実施例は、物体を映像を形成し及び／若しくは物体の構造を分析 するための装置である。この装置は、透過性放射線の供給源と、物体の保持装置 と、前記供給源と前記物体の保持装置との間に配置された第１の空間的なフィル タとを含む。この第１の空間的なフィルタは、供給源からの透過性放射線の空間 的に変調されたパターンを形成する。この空間的に変調されたパターンは、効率 を高めるための供給源からの発散された放射線を含む。発散された放射線を用い ることによって、効 率が高められるが、その理由は、発散の角度によって、全フラックスのうちの入 射放射線パターンを形成するために空間的に変調される部分が決まるからである 。空間的に変調されたパターンの平行性及び空間的な可干渉性を改善すために、 第２の空間的なフィルタが、第１の空間的なフィルタと物体の保持装置との間に 配置されてもよい。この第２の空間的フィルタは、第１の空間的なフィルタのパ ターンと同じ不透明なパターンの部分であって、その寸法が供給源からの距離に 応じて拡大されたパターンを含んでいる。物体の保持装置と検出器との間の第３ の空間的なフィルタは、第１の空間的なフィルタからの放射線の偏向されていな い経路に沿った不透明な部分を有し、偏向されていない放射線を阻止し、暗視野 映像装置を提供する。図面の簡単な説明 第１図は、本発明のある実施例に基づく映像装置の模式図である。 第２図は、第１図の映像装置の平行化部分の模式図である。 第３図は、物体内の放射線の散乱と、映像の形成若しくは分析のための散乱さ れた放射線の角度の範囲を識別する空間的フィルタの実施例とを表す図である。 第４図は、映像の形成若しくは分析のための放射線を選択する空間的なフィル タの他の実施例である。 異なる図面における同じ参照番号は、類似の若しくは同じ部分を表している。発明を実施するための最良の形態 放射線の回折は、物体の分子、原子、分子の破片などの粒子が放射線の波長と 概ね等しい場合に生じる。完全な水晶は、高度に配列された構造の１つの例であ る。ガスは殆ど配列を有しない、しかしながら、ガスにおいてでさえも、分子が 入射ビームの方向に対する単調ではない角度 の分布で放射線を散乱させ、この角度の分布がガス内の分子及び超分子の集合の 特性を表している。従って、ガスによって散乱された放射線の角度分布は、ガス 内の分子に冠する、及びガスの分子によって形成された集合（クラスタ）の構造 に関する情報を含んでいる。 回折された放射線の分布は、点対称であり、物質を特定することのできる特徴 あるパターンを有している。結晶性の物質及び多くの非結晶性の物質（セルロー ス、粘膜、筋肉、軟骨、プラスチックなど）は、配列された構造を有し、異なる 回折パターンを有する。その他の材料は、構造内の配列をある程度区別すること のできる拡散性の回折パターンを有する。粘膜及び粉末状の単結晶のような幾つ かの材料に対する分布は、円形の最大の強度（若しくは、アメリカ合衆国ニュー ヨーク州の「Ｄｏｖｅｒ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ」の「Ｂ．Ｅ．Ｗａｒｒｅｎ 」による「Ｘ−ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ」で用いられているその言葉の 意味では影像（ｒｅｆｌｅｘ））を有する。粘膜は、円形の影像を有し、その理 由は粘膜内の分子の向きが比較的ランダムであるからである。筋肉などの物質は 、或る１つの方向に向けられた繊維を含み、子午線に沿った及び赤道に沿った影 像を有する。単結晶材料などの非常に高度に配列された材料は、対照的なパター ンのスポット状の影像を有する。 材料からの回折パターンの角度分布、対称性、及び強度は、その材料の構造を 表している。その材料が方向の適切な軸を含まない場合、回折パターンは、最初 のビームの中心軸に関して概ね対称的であり、幾つかの別個の円形の影像を含む 傾向がある。その材料が１つの明らかな方向の軸を有する場合、回折パターンは 、軸方向に沿って変形し且つ或る形状の幾つかの影像を有する傾向がある。 配列された構造からのＸ線の回折の角度は、ブラッグの方程式、即ち、ｓｉｎ （θ）＝ｎ×（λ）／（２×Ｄ）によって表され、ここで２θは、 回折角度を表し、ｎは回折の最大値のオーダーを表しており、λはＸ線の波長を 表しており、Ｄは配列された構造の周期、即ち、繰り返される部分の距離を表し ている。構造の周期Ｄは、個々の材料に対して異なる値であり、周期的な構造の 組成及び角度θが回折影像の強度を決定する。例えば、粘膜に対する強度の影像 は、４８Åに等しい周期Ｄを有し、波長λが０．７１Åの時に、０．９度に等し い角度θを有する。或るタイプの筋肉に対する強度の影像は、１４３Åに等しい 周期Ｄ（これは０．１５度に等しい角度θに対応する）を備えた周期的な構造に よって生み出される。 Ｘ線に対しては、回折角度は、通常、屈折角度よりも大きいオーダーである。 殆どの材料において、Ｘ線に対する通常の屈折角度は、約１０ａｒｃｓｅｃ未満 であり、回折角度の通常の値は、それよりも２桁から３桁のオーダーだけ大きい 値となっている。上述された例では、回折角度は、筋肉に対して約５４０ａｒｃ ｓｅｃ、粘膜に対して約３０００ａｒｃｓｅｃである。回折及び屈折に対する散 乱角度の差が大きいということは、屈折された放射線を測定するための装置が回 折された放射線を測定するためには、しばしば適していないということを意味す るものである。 第１図は、物体４０の回折による映像の形成及び／または構造的な分析を行う ための装置１０の実施例を表している。物体４０は、写し出されるための若しく は分析されるための任意のタイプの物体からなる。保持装置は、検査位置に物体 １４０を配置するように適合されていて、物体１４０を放射線の供給源１１０か らの複数のピクセルビーム１１５に照射するように固定している。本明細書中で 用いられる「ピクセルビーム」という言葉は、そのビームの経路に沿った物体１ ４０の部分の構造に関する情報を得るために用いられるビームを意味している。 或る実施 例では、各ピクセルビームが物体１４０の映像若しくは投影像の１つのピクセル に対する情報を得るために用いられている。医療の用途においては、物体１４０ は患者若しくは標本であり、患者及び標本を配置するための通常の装置が用いら れる。保安上の用途では、武器または爆発物を走査する間に、荷物を保持するな どのための通常の保持装置が用いられる。 放射線供給源１１０は、Ｘ線、ニュートロン、若しくはその他の透過性放射線 の通常の供給源からなる。そのような放射線の供給源を例として、レントゲン管 、シンクロトロン、若しくはコバルト６０ガンなどの放射能供給源などがある。 或る実施例では、供給源１１０が、約６μｍから１０μｍの直径の焦点（輝点） を備えたほぼ単色の放射線を供給するフィルタ・モノクロメータを備えたＸ線管 からなる。或る実施例では、供給源１１０は、マイクロフォーカス供給源からな る。これらのＸ線供給源は、放射線学における標準的な装置としてよく知られた ものである。 第１の空間的なフィルタ１２０と第２の空間的なフィルタ１３０とが、供給源 １１０と物体１４０との間に配置されている。空間的なフィルタ１２０及び１３ ０は、供給源１１０からの透過放射線に対して不透明な材料から構成されており 、各々の空間的なフィルタ１２０及び１３０は、開口のアレイ１２３と１３３を 各々有する。開口１２３の各々は、対応する開口１３３を有し、対応する開口１ ２３と１３３を通る供給源１１０からのラインに沿ってその中心が位置決めされ ている。開口１２３及び１３３は、供給源１１０の寸法と等しいオーダーの大き さを有するが、空間的フィルタ１３０の各開口１３３は、空間的フィルタ１２０ の対応する開口１２３よりも大きい。 空間的なフィルタ１２０及び１３０は、各ピクセルビームが第２図に例示され たように最小の準陰影コンポーネント２９０を有するように、 平行化されたピクセルビームのアレイをもたらす。空間的なフィルタ１３０は、 フィルタ１２０を通過した放射線の準陰影コンポーネント２９０を除去し、且つ 空間的なフィルタ１２０の開口のエッジ部分によって散乱された若しくはフレス ネル回折された放射線の部分２８０を除去する。空間的なフィルタ１３０は、或 る実施例では用いられず、角度の広がりが増加し且つ空間的な均一性が低減され る代わりに、ピクセルビーム１１５内の放射線の強度が増加される。代わりに、 段階的により大きな開口部を備えた１つ若しくは複数の空間的なフィルタが、空 間的なフィルタ１３０と物体１４０との間に、更に配置されて、前段のフィルタ の開口部のエッジ部分で散乱された放射線を、より良好に除去するために用いら れてもよい。通常、空間的なフィルタの開口は、そのフィルタの平面内でのピク セルビームの直径と等しい直径の円形を有するが、その他の任意の形状が用いら れてもよい。例えば、四角形の開口によって像を形成するために用いられる供給 源１１０からの放射線の量を増加させることによって検出器の効率を高めること ができる。 モリブデンのＫα線からＸ線を生み出す供給源１１０が用いられている例示的 な実施例では、約０．７Åの波長において、空間的フィルタ１２０は約１０μｍ から２０００μｍの直径の複数の円形の開口を含む。荷物のスキャンを行うよう な保安上に用途では、かなり大きい開口（及び画素ビーム）、即ち約２ｍｍまで の直径が用いられる。より高い解像度が望まれる医療の用途では、通常の開口の 直径は１０μｍから５０μｍとされている。開口の寸法は、フレスネル回折効果 と、所望の装置１００の解像度とに応じて設定される。空間的なフィルタ１２０ 及び１３０用に選択される材料は、所定の波長において高い吸収率を有するもの でなければならない。例えば、銅若しくは錫が、０．７１Åの波長のＸ線を吸収 するために用いられる。空間的なフィルタ１２０及び１３０は、 エッチング及び／またはレーザ穿孔法のための通常の方法を用いて形成される。 同程度の正確性を備えた同様の技術が、コンピュータモニタ用のカラーＣＲＴの 製造用に用いられてきた。 ピクセルビーム１１５は互いに発散している。各ピクセルビーム１１５が互い に発散しているということは、ピクセルビームの中心の間の距離が、供給源１１ ０からの距離に応じて増加し、物体１４０によって引き起こされたピクセルビー ムの変化を検出するためにより多くの距離をもたらすので好ましいことである。 より距離が大きいということは、各ピクセルビームに対する回折パターンの分析 を行う実施例において有用である。更に、ピクセルビーム１１５の中心部分は、 妨害されずに供給源１１０から物体１４０まで通過し、ピクセルビームが互いに ほぼ平行であることが必要な装置と比較した場合、供給源１１０からの用いるち ことのできるエルネギーが増加される。供絵源１１０が空間的フィルタ１２０に より接近して配置されて、より大きな発散をもたらし、より小型の測定装置がも たらされてもよい。発散するビームを用いることによって、供給源１１０から出 力されるエルネギーのより多くの部分が用いられる。例えば、４５度の発散のビ ームによって、供給源１１０からの全体のフラックスの約８％が用いられること になる。屈折を用いた装置では、ビームでは概ね平行であり、通常は供給源の放 射線の内の１０^-4に満たない部分が用いられる。 回折された放射線を検出することによって更にもたらされる効果は、各々のビ ームにおいてより多くの発散が可能になるということである。発散は映像を不鮮 明にする傾向があるが、発散が検出される角度よりも小さい場合には受け入れる ことのできるものである。回折角度は、その他の装置において用いられている屈 折角度と比べるとかなり大きな値である。回折角度がかなり大きな値なので、本 発明の幾つかの実施例では、 発散するピクセルビームが用いられ、且つ供給源１１０と空間的なフィルタ１２ ０との間の距離を短くすることが許容される。供給源１１０と空間的なフィルタ １２０との間の距離は、センチメートルオーダーの値とすることができ、屈折の 通常の角度よりも大きな回折角度の各ピクセルビームを提供することができる。 空間的なフィルタ１２０の開口１２０の中心の間隔は、映像が形成されること 及び回折パターンが分析されることに応じて選択される。回折パターンを分析す る場合、開口１２３は、各ピクセルビーム１１５に対する個々の回折パターンの 測定ができるような距離だけ互いに隔てられていなければならない。隣り合う開 口１２３のま中心間の最適な距離は、各ピクセルビーム１１５の発散と、物体１ ４０によって引き起こされる回折の角度の予想される値と、供給源１１０から検 出器１７０までの距離と、検出器１７０の空間的感度とに応じて変更される。 開口１２３の中心間の距離は、隣り合うピクセルビーム１１５の周囲の回折パ ターンが検出器１７０において重なり合うことのない値でなければならない。し かしながら、ある程度の重なり合いは許容でき、その理由は強度パターンの数学 的な分析により、異なるピクセルビーム１１５から回折された放射線を分離でき るからである。 物体１４０の映像を形成するある場合においては、回折された放射線の量が映 像として表され、ピクセルビームからの回折された放射線が、隣接するピクセル ビームからの回折された放射線と重なり合い、映像の光学的な強度を増加するこ とになる。この重なり合いを許容することによって、装置１０内で映像を形成す るために用いられる供給源１１０からの放射線の量と、一回の照射によって検査 される物体１４０の部分とが増加される。 ピクセルビーム１１５が物体１４０を通過し、この物体１４０内の構 成要素に相互作用を及ぼす。相互作用の生ずる部分において、各ピクセルビーム １１５の放射線は、物体１４０の配列構造によって、一部が吸収され、一部が屈 折され、一部が非可干渉的に散乱され、一部が回折される。吸収によって、結果 的に形成される映像の強さが、通常の映像技術におけるように変調される。空間 的フィルタ１５０は、ピクセルビームの屈折された部分と、物体１４０内の構成 要素の相互作用を受けない部分とを阻止する。 空間的なフィルタ１５０は、物体１４０と検出器１７０との間に配置されてい て、メッシュ（図示されていない）の交差部分に取り付けられた不透明領域１５ ８を含んでいる。代わりに、不透明領域１５８は、供給源１１０からの放射線を 散乱、回折、及び吸収することのない透明な材料に取り付けられていてもよい。 不透明領域１５８は、物体１４０を配置していないときに、ピクセルビーム１５ ０が空間的なフィルタ１５０の平面と交差する部分に配置されている。更に、不 透明領域１５８の寸法は、物体１４０において偏向されない放射線の部分と反射 された放射線の部分とを阻止するように設定されている。領域１５８は、空間的 なフィルタ１２０及び１３０の開口１２３及び１３３の形状に応じた形状（円形 、四角形、若しくはその他の形状）を有する。 空間的なフィルタ１５０のある実施例は、吸収率の高い材料から形成されたケ ーキ皿の形状を有する円形のキャップからなる領域１５８を含む。各キャップの 底面は半径Ｒを有し、 Ｒ＝Ｂ＋ｒ＋ｄ ここで、Ｂは空間的フィルタ１５０の平面上の画素ビーム１１５の半径であり 、ｒは物体１４０内で屈折されることにより画素ビーム１１５の広がりであり、 ｄは開口１３３のエッジ部分で回折されることによって更に広げられる長さであ る。或る実施例では、ｒは、およそ１０アー クセカンド（ａｒｃｓｅｃ）の角度と、全ての屈折された放射線の遮断とによっ て引き起こされた変位である。キャップの壁部分は、底面と同じ材料から構成さ れ、底面の半径Ｒの数倍の高さを有し、或る実施例では４Ｒの高さを有する。キ ャップの壁部分は、キャップの底面から散乱された放射線が物体１４０若しくは 検出器１７０へ照射されることを防ぐ。 空間的なフィルタ１５０は、更に、不透明な領域１５８を取り囲み且つ大きな 角度で回折された放射線を阻止する不透明な領域１５９を含む。検出器１７０に 達した放射線は、不透明な領域１５８及び１５９の間の空間的なフィルタ１５０ の環状の開口部１５３を通過する。空間的なフィルタ１５０の後であって且つ検 出器１７０の前に配置された空間的なフィルタ１６０は、更に、環状の開口部１ ６３から分離された不透明な領域１６８及び１６９を有する。不透明な領域１６ ８は不透明な領域１５８に対応し、不透明な領域１６９は不透明な領域１５９に 対応する。不透明な領域１５８、１５９、１６８、及び１６９の組み合わせによ って、構造的な分析に特に関連する範囲外の角度で解析された放射線が除去され る。不透明な領域１５８、１５９、１６８、１６９の寸法を設定することによっ て、回折された放射線の特定の範囲の角度が検出できる。検出器１７０での測定 に用いることのできる結果としてもたらされた回折パターンは、例えば、物体１ ４０に関する構造または科学的なタイプを特定する回折影像の集合からなる。 検出器１７０によって検出された放射線の角度は、空間的なフィルタ１５０及 び１６０を変更することにより変えることができる。本発明のある実施例では、 領域１５８は調節できる寸法を有し、構造を検査するための特定の角度よりも小 さい角度で回折された放射線を除去する。本発明の他の実施例では、空間的なフ ィルタ１５０と１６０とが移動可能 に取り付けられていて、空間的なフィルタ１５０と空間的なフィルタ１６０との 間の距離と、物体１５０から空間的なフィルタ１５０までの若しくは空間的なフ ィルタ１６０までの距離が変更できるようになっている。 映像を形成するたるに、映像内のピクセルの輝度は、対応するピクセルビーム からの回折された放射線の強度に比例している。空間的なフィルタ１６０と領域 １５９とは、移動可能になっていて、回折された放射線の全てが受け止められよ り輝度の高い映像がもたらされるように全ての回折された放射線が検出器１７０ を通るようになっている。回折された放射線の強度は、角度を増加させることに よって減少するので、大きい角度で回折された成分は、大きい角度で回折された 成分がフィルムを露光しないように露光時間を調節することによって、フィルム 上に形成される映像から効率よく除去される。 検出器１７０は、写真フィルム、ルミネセンススクリーン、及び照射された放 射線がこのルミネセンススクリーンに当たった結果の光を測定若しくは記録する ための光学的な装置、若しくは供給源１１０からの放射線に適合したピクセル化 された（ｐｉｘｅｌｌａｔｅｄ）二次元検出器などの通常の検出器からなる。物 体１４０の構造を分析するために、デジタル検出器によって、回折パターンの測 定値の数値処理が容易となる。通常、パーソナルコンピュータなどの汎用コンピ ュータ（図示されていない）、若しくは特別の目的のアナライザが検出器１７０ に接続されて、所望の分析を行ってもよい。 １９９４年１１月３０日に出願されたロシア国特許出願第９４０４２６０８／ ２５（０４２７７７）「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ａｎ Ｏｂ ｊｅｃｔ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｂｙ Ｍｅａｎｓ ｏｆ Ｐｅｎｅｔｒａｔ ｉｎｇ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ ｉｔｓ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ」(Ａｌｅ ｘｅｙ Ｖ． Ｋｕｒｂａｔｏｖ、及びＰａｖｅｌ Ｉ．Ｌａｚａｒｅｖによる )は、照射された放射線の暗視野映像化及び分析のための検出装置を記載してお り、本出願の一部とされたい。このロシア国特許出願第９４０４２６０８／２５ （０４２７７７）で説明された検出器は、本発明に用いることができる。 装置１００の例示的な実施例では、供給源１１０は、１０μｍの半径の焦点領 域からの０．３Åの波長を有する放射線を放出するＸ線供給源からなる。空間的 なフィルタ１２０は、供絵源１１０から０．２ｍにあり、且つ半径１０μｍであ って中心間の距離が４５μｍの円形の開口１２３を有する。空間的なフィルタ１ ２０は、０．３ÅのＸ線の良好な吸収素子である鉛（Ｐｂ）若しくはジルコニウ ム（Ｚｒ）などの材料から形成されている。空間的なフィルタとして用いられる 材料は、用いられている放射線の波長において殆ど散乱を起こすことのない良好 な放射線吸収素子であることが望ましい。様々な材料のＸ線吸収及び散乱特性は 、Ｘ線の物理及び構造的な解析を取り扱った一般的に広く用いられているハンド ブックに記載されている。例えば、「Ｔｈｅ Ｐｏｗｄｅｒ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｘ−ｒａｙ Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｙ」（トロント、ロンドンの Ｌ．Ｖ．Ａｚａｒｏｆｆ及びＭ．Ｊ．Ｂｕｅｒｇｅｒ（１９５８年））に記載さ れている。空間的なフィルタ１２０の厚みは、用いられる材料に応じて変更され 、例えば鉛が用いられる場合、約７５０μｍとなっている。 例示的な実施例では、空間的なフィルタ１３０は用いられておらず、空間的な フィルタ１５０は空間的なフィルタ１２０から０．０９ｍの所に配置されている 。物体１４０は、約０．０６ｍの厚みを有し、空間的なフィルタ１２０の後ろに 配置されて、空間的フィルタ１５０から物体 １４０の後方のエッジ部分を０．０３ｍに配置する前方のエッジを有する。この ような位置関係において、偏向されないピクセルビームは、１９μｍの半径を有 し、且つ検出器１７０の平面において約６５μｍの中心間の距離を有する。空間 的なフィルタ１５０の不透明領域１５８は、空間的なフィルタ１２０の平面にお ける最初のビームの半径よりもわずかに大きい２１μｍの半径を有する。領域１ ５９は存在せず、約２３μｍの幅の領域１５８の間のギャップによって、回折さ れた放射線が空間的なフィルタ１５０を通過して検出器１７０に達する。例示的 な実施例において、不透明な領域１５８は、物体１４０に向かって延在する側壁 部分を備えたキャップからなる。この側壁部分が空間的なフィルタ１５０を通る 可能性のある角度の大きい放射線を阻止する。領域１５８の側壁部分は、空間的 なフィルタ１５０の隣接するギャップを通過する放射線の角度を減少させる。従 って、不透明領域１５８に側壁部分を設けることによって、空間的なフィルタ１ ５０は、角度に対してより感度の高いものとなる。空間的なフィルタ１６０が用 いられて更に角度に対する感度を高めることができる。空間的なフィルタ１５０ 及び１６０の距離及び構成要素の寸法を設定することにより、角度に対する感度 の異なるフィルタ装置を形成することができる。 表１は、通常の生物体の物質の映像用の、例示的な実施例における空間的なフ ィルタ１５０での回折角度及び影像の半径を表している。物体１４０の前方エッ ジ部分の構成要素（第１図の左側のエッジ部）は、物体１４０の後方のエッジ部 分の構成要素よりも大きな影像を生み出し、その理由は後方のエッジ部分が空間 的なフィルタ１５０により近く配置されてあるからである。 或る実施例では、空間的なフィルタ１５０及び１６０が、複数のピクセルに当 たる放射線を拡散する半径の大きい影像を除去する。これによって、影像の分解 能が改善され、その理由は各ピクセルビームからの放射線が影像内のより小さい 領域内に収まるからである。例えば、空間的なフィルタ１５０及び１６０は、４ ８Åの周期性に対応する粘膜からの影像を形成する放射線を除去することができ る。この影像は、回折が物体１４０の前方のエッジ部分において生じた時に空間 的なフィルタ１５０において大きな影像（５６０μｍ）を形成する大きな回折角 度（０．３６度）を有する。領域１５０の間の約１０個の異なるギャップが、１ ０ピクセルに亘る映像を不鮮明にする粘膜のこの影像からの放射線を受け取る。 従って、粘膜の４５Åの周期性に対応する影像を用いた投影像の解像度は、より 長い周期性に対応する影像を用いた投影像の解像度よりも低くなる。例えば、９ ０Åの周期性に対応する粘膜の影像は、上述された表には記載されていないが、 ４８Åの周期性の影像と殆ど同程度の輝度を有し、約３９０μｍの影像の半径を 有する。これによって、４ ８Åの影像の約２倍の解像度が達成される。 物体１４０を空間的なフィルタ１５０により近づけることによっても解像度を 高めることができる。解像度（または物体１４０の前方エッジ部分での回折から の影像の寸法）は、物体の後方のエッジ部分を０．０３ｍではなく０．０１ｍだ けフィルタ１５０から離して配置した場合、１．３倍に改善される。物体１４０ の後方のエッジ部分からの影像は１／３の大きさとなる。より短い波長によって 、全ての影像がより小さい角度で回折され、且つより高い精度で各部分の回折を 行うので、より高い解像度が達成される。異なる角度での物体１４０の複数の投 影像の分析若しくはＸ線断層撮影によっても、回折された組織の解像度を高める ことができる。 第１図の実施例は、空間的なフィルタ１２０、１３０、１５０、及び１６０と 、検出器１７０とを含み、これら全ては平坦である。代わりに、空間的なフィル タ１２０、１３０、１５０、及び１６０と、検出器１７０とが、供給源１１０か ら放出される放射線の放射面の形状に対応する球面の形状を有するものであって もよい。この場合、空間的なフィルタ１２０、１３０、及び１６０は、供給源１ １０を中心とする吸収性の材料からなる球面の一部の形状を有し、一定の間隔で 配置された開口を有する。球面の形状を有する空間的なフィルタでは、同じ寸法 を有する開口部が等しい量の放射線を透過させる。平坦な形状の空間的なフィル タでは、入射角及び放射線の強度が、供給源１１０からの距離に応じて変化する 。幾つかの実施例で均一な強度のピクセルビーム１１５を提供するために、開口 部１２３、１３３、１５３、及び１６３の寸法及び形状が、空間的なフィルタ１ ２０、１３０、１５０，及び１６０の表面で変化している。 第２の例示的な実施例では、供給源１１０が半球形の空間的なフィル タ１２０の中心に配置され、供給源１１０と空間的なフィルタ１２０との距離が 、開口１２３によって互いに発散するピクセルビーム１１５が形成され、開口１ ２３が物体１４０によって形成された影像の半径よりも大きい中心間の距離を空 間的なフィルタ１５０において有するように、設定されている。このような形状 によって、回折パターンは、各ピクセルビーム１１５からの回折パターンにおけ る強度の角度及び軸線方向の分布を詳細に分析するために及び／または物体１４ ０の映像を形成するために用いることができる。 構造の分析及び物体１４０を通過するピクセルビーム１１５の１つの投影像を 用いた物体１４０の映像の形成に加えて、物体１４０は複数の投影を形成するた めに回転させることができる。公知のＸ線撮影法が用いられて、物体１４０の構 造の三次元の映像が提供される。 第３図及び第４図は、物体１４０と検出器１７０との間の空間的なフィルタの 他の実施例を表している。ピクセルビームは、物体１４０に相互作用を及ぼさな い若しくは物体１４０によって屈折された部分Ｉ＋Ｒを有する。この部分Ｉ＋Ｒ は、領域１５８によって阻止される。放射線の非可干渉的に散乱された部分は、 通常、回折角度よりも大きな角度で偏向され、且つ空間的なフィルタ３６０（第 ３図）若しくは空間的なフィルタ４６０（第４図）によって吸収される。 第３図の実施例は、第４図の実施例とは、空間的なフィルタ３６０が各開口３ ６３の中心部分において不透明な領域３６８を含むということ、及び空間的なフ ィルタ３６０の開口３６３が空間的なフィルタ４６０の開口４６３よりも大きい ということにおいて異なる。不透明な領域３６８及び／若しくは開口３６３の形 状及び寸法を変更することによって、回折された光の所望の角度の範囲が、検出 器１７０による検出のために選択されて、特定の回折角度の映像の形成若しくは 分析が達成される。 第３図及び第４図は、物体１４０の内部の２つの異なるタイプの構造に対する 回折された放射線を表しており、一方の構造Ｘは、放射線を角度αで回折し、も う一方の構造Ｙは放射線を角度βで回折する。空間的なフィルタ３６０は、角度 βで回折された放射線を用いて物体１４０の映像を形成するように角度αの放射 線を阻止する。空間的なフィルタ４６０は、角度αで回折された放射線を用いて 物体１４０の映像を形成するように、角度βの放射線を阻止する。物体１４０の 映像を二度形成することにより、即ち一度目は空間的なフィルタ３６０を用い、 二度目は空間的なフィルタ４６０を用いることにより、構造Ｘ及び構造Ｙの存在 及び位置が表される。この二段階の過程によって、構造Ｘ若しくは構造Ｙの位置 を不明確にすることがある放射線の重なり合いが除去される。 患者のガンなどの異常な組織の存在を検出するための装置１００を用いた非侵 入性の映像方法が、正常な細胞と異常な細胞に対する回折パターンの測定可能な 相違を用いて実施できる。例えば、正常な赤血球と鎌状赤血球とは、異なる拡散 性の回折パターンを有する。異常な組織を特定しその位置を求めるために、異常 な組織に対する回折パターン内に生ずる角度βで回折された放射線を選択する空 間的なフィルタ３６０を用いて、患者の映像が形成される。空間的なフィルタ３ ６０は、空間的なフィルタ４６０に置き換えられて、正常な組織の回折パターン に存在する角度αで回折された放射線を選択するために、患者が再びその映像を 形成される。これら二つの映像が比較されて、正常な組織に対する異常な組織が 存在するか否か及びその位置が求められる。 本発明が特定の実施例に関して説明されてきたが、これらの説明は本発明の応 用例を表すものであり、本発明の限定を意図するものではない。特に、これまで の説明の多くが、Ｘ線を用いて映像を形成することに関するものであったが、本 発明のその他の実施例は、Ｘ線と同じ波長を有 するニュートロンなどのその他の透過性放射線を用いるものも含む。これまで開 示された実施例の変形及び組み合わせは、添付の請求の範囲によって定義された 本発明の技術的視点内に包含される。

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】１９９６年８月６日 【補正内容】請求の範囲 １．物体の構造を検査する方法であって、 互いに分離された前記物体を同時に通過する互いに発散する複数のビームを前 記物体に照射する過程と、 前記複数のビームの各々に対して、前記ビームの偏向されない経路の周りの回 折された放射線の強度を検出する過程とを有することを特徴とする物体の構造を 検査する方法。 ２．前記ビームの強度を検出する過程が、前記ビームの前記偏向されていない経 路の周りの前記回折された放射線の前記強度の積分値を測定する過程を有するこ とを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．前記ビームの前記強度を検出する過程が、前記ビームの偏向されていない経 路の周りの回折されたパターンを測定する過程を有することを特徴とする請求項 １に記載の方法。 ４．前記回折パターンを測定する前記過程が、前記回折パターンが映像を有する 角度を測定する過程を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。 ５．前記ビームの前記強度を検出する前記過程が、 前記ビームに対する角度の範囲の外側にある放射線を阻止する過程と、 前記角度の範囲内にある放射線の強度を測定する過程とを有することを特徴と する請求項１に記載の方法。 ６．透過性の放射線を第１の空間的なフィルタに照射する過程を更に有し、 前記第１の空間的なフィルタが、貫通するように形成された開口の第１のアレ イを有し、前記開口の第１のアレイを通過する放射線が前記ビームを形成するこ とを特徴とする請求項１の方法。 ７．前記第１の開口のアレイを通過する前記透過性の放射線を第２の空 間的なフィルタに照射する過程を更に有し、 前記第２の空間的なフィルタが、貫通するように形成された第２の開口のアレ イを有し、前記第２のアレイの各開口は、前記供給源と、前記第１のアレイの対 応する開口の中心とを結ぶ直線に沿ってその中心が配置されていることを特徴と する請求項６に記載の方法。 ８．前記物体を照射する前記過程が、前記物体内の隣り合うビームの回折によっ て引き起こされる回折パターンが、回折の強度が検出される場所で重なり合わな いように十分に分離されたビームを前記物体に照射する過程を有することを特徴 とする請求項１に記載の方法。 ９．前記物体によって偏向されない放射線、及び前記物体によって屈折された放 射線を除去するように、前記物体を通る放射線をフィルタリングする過程を更に 有し、 前記フィルタリングする過程が前記強度を検出する前に行われることを特徴と する請求項１に記載の方法。 １１．診断方法であって、 互いに分離され且つ組織を同時に通過する第１の複数の透過性の放射線のビー ムを前記組織に照射する過程と、 前記組織から出る放射線を空間的にフィルタリングする過程であって、前記ビ ームの各々に対して、前記ビームの偏向されていない経路に対する第１の範囲の 角度内にある放射線を選択し、前記第１の範囲内には、異常な組織に対する回折 パターン内で見いだされた影像に対応する第１の角度が含まれている、前記空間 的にフィルタリングする過程と、 前記ビームの各々に対して、前記ビームの前記偏向されていない経路に対する 前記第１の角度で、前記組織から出る放射線を測定する過程とを有することを特 徴とする診断方法。 １２．前記ビームはお互いに発散していることを特徴とする請求項１１ に記載の方法。 １３．前記測定する過程が、前記組織の映像を形成する過程を有し、 前記映像が、前記ビームに対応するピクセルを有し、 前記ピクセルの各々が、対応するビームに対する前記第１の角度で、前記対応 するビームから回折された放射線の強度に応じて変わる強度を有することを特徴 とする請求項１１に記載の方法。 １４．前記組織を同時に通過する第２の複数の透過性の放射線のビームを前記組 織に照射する過程と、 前記第２の複数のビームの各々に対して、前記ビームの偏向されていない経路 に対する第２の角度で前記組織から出る放射線を測定する過程であって、前記第 ２の角度が、正常な組織に対する回折パターン内で見いだされた影像に対応する 、前記放射線を測定する過程と、 前記第１の角度の前記放射線の測定値と、前記第２の角度の前記放射線の測定 値とを比較する過程とを更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。 １５．物体を検査する装置であって、 透過性の放射線の供給源と、 前記物体を同時に通過する複数の別個のビームとして、前記供給源からの放射 線を分割するように配置された第１の空間的なフィルタと、 前記物体から出る前記ビームからの放射線をフィルタリングするように配置さ れた第２の空間的なフィルタであって、前記第２の空間的なフィルタは、前記透 過性の放射線に対して不透明な複数の別個の領域を有し、前記不透明な領域の各 々は、前記ビームの内の１つに対応し、且つ前記物体を偏向されずに通過する前 記対応するビームからの放射線を阻止し且つ前記物体によって屈折された前記対 応するビームからの放射線を阻止するような寸法を有して配置された、前記第２ の空間的なフィル タと、 前記第２のフィルタを通過した前記ビームからの放射線を測定するように配置 された前記透過性の放射線の検出器とを有することを特徴とする物体の検査を行 う装置。 １６．前記第１の空間的フィルタが、前記透過性の放射線に対する不透明な材料 からなる層を有し、 前記不透明な材料からなる層が、貫通して形成された開口のアレイを有するこ とを特徴とする請求項１５に記載の装置。 １７．貫通して形成された開口のアレイを備えた不透明な層を備えた第３の空間 的なフィルタを更に有し、 前記第３の空間的なフィルタの前記開口の各々は、前記供給源と、前記第１の 空間的なフィルタの前記開口の対応する開口とを結ぶ直線に沿って配置され、且 つ前記第１の空間的なフィルタの前記対応する開口よりも大きいことを特徴とす る請求項１６に記載の装置。 １８．前記材料層が、前記供給源を中心とする球面の一部を成す形状を有するよ うに形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。 １９．前記第２の空間的なフィルタの前記不透明な領域の各々が、 前記対応するビームの屈折されていない方向と直交する面を有する底部領域と 、 前記底部領域の周縁部を取り囲む壁部とを有することを特徴とする請求項１５ に記載の装置。 ２０．前記不透明な領域が、利用者によって調節できる寸法を有することを特徴 とする請求項１５に記載の装置。 ２１．前記第２の空間的フィルタが、 前記透過性の放射線に対して不透明な材料からなる層を更に有し、 前記不透明な材料からなる層が、貫通して形成された開口のアレイを 有し、 前記不透明な領域の各々が、前記材料層を貫通する前記開口の内の１つの中心 部分内に配置されていて、且つ前記透過性の放射線に対して透明である領域によ って取り囲まれていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。 ２２．前記材料層が、前記供給源を中心とする球面の一部の形状となるように構 成されていることを特徴とする請求項２１に記載の装置。 ２５．前記物体によって偏向されていない放射線を除去するべく、前記物体から 出た放射線をフィルタリングする過程を更に有し、 前記フィルタリングする過程が強度を検出する前に行われることを特徴とする 請求項１に記載の方法。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１２月２０日 【補正内容】請求の範囲 １．物体の構造を検査する方法であって、 互いに分離された前記物体を同時に通過する互いに発散する複数のビームを前 記物体に照射する過程と、 前記複数のビームの各々に対して、前記ビームの偏向されない経路の周りの回 折された放射線の強度を検出する過程とを有することを特徴とする物体の構造を 検査する方法。 ２．前記ビームの強度を検出する過程が、前記ビームの前記偏向されていない経 路の周りの前記回折された放射線の前記強度の積分値を測定する過程を有するこ とを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．前記ビームの前記強度を検出する過程が、前記ビームの偏向されていない経 路の周りの回折されたパターンを測定する過程を有することを特徴とする請求項 １に記載の方法。 ４．前記回折パターンを測定する前記過程が、前記回折パターンが映像を有する 角度を測定する過程を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。 ５．前記ビームの前記強度を検出する前記過程が、 前記ビームに対する角度の範囲の外側にある放射線を阻止する過程と、 前記角度の範囲内にある放射線の強度を測定する過程とを有することを特徴と する請求項１に記載の方法。 ６．透過性の放射線を第１の空間的なフィルタに照射する過程を更に有し、 前記第１の空間的なフィルタが、貫通するように形成された開口の第１のアレ イを有し、前記開口の第１のアレイを通過する放射線が前記ビームを形成するこ とを特徴とする請求項１の方法。 ７．前記第１の開口のアレイを通過する前記透過性の放射線を第２の空 間的なフィルタに照射する過程を更に有し、 前記第２の空間的なフィルタが、貫通するように形成された第２の開口のアレ イを有し、前記第２のアレイの各開口は、前記供給源と、前記第１のアレイの対 応する開口の中心とを結ぶ直線に沿ってその中心が配置されていることを特徴と する請求項６に記載の方法。 ８．前記物体を照射する前記過程が、前記物体内の隣り合うビームの回折によっ て引き起こされる回折パターンが、回折の強度が検出される場所で重なり合わな いように十分に分離されたビームを前記物体に照射する過程を有することを特徴 とする請求項１に記載の方法。 ９．前記物体によって偏向されない放射線、及び前記物体によって屈折された放 射線を除去するように、前記物体を通る放射線をフィルタリングする過程を更に 有し、 前記フィルタリングする過程が前記強度を検出する前に行われることを特徴と する請求項１に記載の方法。 １１．診断方法であって、 互いに分離され且つ組織を同時に通過する第１の複数の透過性の放射線のビー ムを前記組織に照射する過程と、 前記組織から出る放射線を空間的にフィルタリングする過程であって、前記ビ ームの各々に対して、前記ビームの偏向されていない経路に対する第１の範囲の 角度内にある放射線を選択し、前記第１の範囲内には、異常な組織に対する回折 パターン内で見いだされた影像に対応する第１の角度が含まれている、前記空間 的にフィルタリングする過程と、 前記ビームの各々に対して、前記ビームの前記偏向されていない経路に対する 前記第１の角度で、前記組織から出る放射線を測定する過程とを有することを特 徴とする診断方法。 １２．前記ビームはお互いに発散していることを特徴とする請求項１１ に記載の方法。 １３．前記測定する過程が、前記組織の映像を形成する過程を有し、 前記映像が、前記ビームに対応するピクセルを有し、 前記ピクセルの各々が、対応するビームに対する前記第１の角度で、前記対応 するビームから回折された放射線の強度に応じて変わる強度を有することを特徴 とする請求項１１に記載の方法。 １４．前記組織を同時に通過する第２の複数の透過性の放射線のビームを前記組 織に照射する過程と、 前記第２の複数のビームの各々に対して、前記ビームの偏向されていない経路 に対する第２の角度で前記組織から出る放射線を測定する過程であって、前記第 ２の角度が、正常な組織に対する回折パターン内で見いだされた影像に対応する 、前記放射線を測定する過程と、 前記第１の角度の前記放射線の測定値と、前記第２の角度の前記放射線の測定 値とを比較する過程とを更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。 １５．物体を検査する装置であって、 透過性の放射線の供給源と、 前記物体を同時に通過する複数の別個のビームとして、前記供給源からの放射 線を分割するように配置された第１の空間的なフィルタと、 前記物体から出る前記ビームからの放射線をフィルタリングするように配置さ れた第２の空間的なフィルタであって、前記第２の空間的なフィルタは、前記透 過性の放射線に対して不透明な複数の別個の領域を有し、前記不透明な領域の各 々は、前記ビームの内の１つに対応し、且つ前記物体を偏向されずに通過する前 記対応するビームからの放射線を阻止し且つ前記物体によって屈折された前記対 応するビームからの放射線を阻止するような寸法を有して配置された、前記第２ の空間的なフィル タと、 前記第２のフィルタを通過した前記ビームからの放射線を測定するように配置 された前記透過性の放射線の検出器とを有することを特徴とする物体の検査を行 う装置。 １６．前記第１の空間的フィルタが、前記透過性の放射線に対する不透明な材料 からなる層を有し、 前記不透明な材料からなる層が、貫通して形成された開口のアレイを有するこ とを特徴とする請求項１５に記載の装置。 １７．貫通して形成された開口のアレイを備えた不透明な層を備えた第３の空間 的なフィルタを更に有し、 前記第３の空間的なフィルタの前記開口の各々は、前記供給源と、前記第１の 空間的なフィルタの前記開口の対応する開口とを結ぶ直線に沿って配置され、且 つ前記第１の空間的なフィルタの前記対応する開口よりも大きいことを特徴とす る請求項１６に記載の装置。 １８．前記材料層が、前記供給源を中心とする球面の一部を成す形状を有するよ うに形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。 １９．前記第２の空間的なフィルタの前記不透明な領域の各々が、 前記対応するビームの屈折されていない方向と直交する面を有する底部領域と 、 前記底部領域の周縁部を取り囲む壁部とを有することを特徴とする請求項１５ に記載の装置。 ２０．前記不透明な領域が、利用者によって調節できる寸法を有することを特徴 とする請求項１５に記載の装置。 ２１．前記第２の空間的フィルタが、 前記透過性の放射線に対して不透明な材料からなる層を更に有し、 前記不透明な材料からなる層が、貫通して形成された開口のアレイを 有し、 前記不透明な領域の各々が、前記材料層を貫通する前記開口の内の１つの中心 部分内に配置されていて、且つ前記透過性の放射線に対して透明である領域によ って取り囲まれていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。 ２２．前記材料層が、前記供給源を中心とする球面の一部の形状となるように構 成されていることを特徴とする請求項２１に記載の装置。 ２５．前記物体によって偏向されていない放射線を除去するべく、前記物体から 出た放射線をフィルタリングする過程を更に有し、 前記フィルタリングする過程が強度を検出する前に行われることを特徴とする 請求項１に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．物体の構造を検査する方法であって、 互いに発散している複数のピクセルビームを前記物体に照射する過程と、 前記複数のピクセルビームの各々に対して、前記ピクセルビームの各々の偏向 されていない経路の周りの回折された放射線の強度を検出する過程とを有するこ とを特徴とする物体の構造を検査する方法。 ２．前記各ピクセルビームに対して強度を検出する過程が、 前記ピクセルビームの周りの前記回折された放射線の前記強度の合計の値を測 定する過程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．前記ピクセルビームに対して強度を検出する過程が、 前記ピクセルビームの周りの回折パターンを測定する過程を有することを特徴 とする請求項１に記載の方法。 ４．前記回折パターンを測定する過程が、 前記回折されたパターンの影像を有する角度を測定する過程を有することを特 徴とする請求項３に記載の方法。 ５．前記ピクセルビームに対する強度を検出する過程が、 前記ピクセルビームの角度の範囲の外側にある放射線を阻止する過程と、 前記角度の範囲内にある放射線の強度を測定する過程とを有することを特徴す る請求項１に記載の方法。 ６．第１の空間的なフィルタに透過性の放射線を照射する過程を更に有し、 前記第１の空間的なフィルタが、前記第１の空間的フィルタを貫通する開口の 第１のアレイを有し、前記開口の第１のアレイを通過する放射線が、前記ピクセ ルビームを形成することを特徴する請求項１に記載の 方法。 ７．第２の空間的なフィルタに、前記第１の開口のアレイを通過する透過性の放 射線を照射する過程を更に有し、 前記第２の空間的なフィルタが、前記第２の空間的フィルタを貫通する第２の 開口のアレイを有し、 前記第２の開口のアレイの各開口が、供給源と、前記第１の開口のアレイの対 応する開口の中心とを通る経路に沿った直線上の点を中心とすることを特徴とす る請求項６に記載の方法。 ８．前記物体を照射する過程が、 前記物体内の隣り合う画素ビームの回折によって生じた回折パターンが回折さ れた放射線の強度が検出される箇所において重なり合わないように十分に隔てら れた複数のピクセルビームを前記物体に照射する過程を有することを特徴とする 請求項１に記載の方法。 ９．前記物体によって偏向されなかった放射線と前記物体内で屈折されなかった 放射線とを除去するように前記物体を通過する放射線をフィルタリングする過程 を更に有し、 前記フィルタリングする過程が前記強度を検出する前に行われることを特徴と する請求項１に記載の方法。 １０．診断方法であって、 組織に前記組織を同時に通過する透過性の放射線の第１の複数のピクセルビー ムを照射する過程と、 前記第１の複数のピクセルビームの各々に対して、前記ピクセルビームの偏向 されていない経路に対する第１の角度の前記組織から出る放射線を測定する過程 であって、前記第１の角度は、異常な組織に対する回折パターン内で見いだされ る映像に対応する、前記放射線を測定する過程とを有することを特徴とする診断 方法。 １１．ピクセルビームの偏向されていない経路を取り囲む前記組織から出る放射 線を空間的にフィルタリングする過程を更に有し、 前記フィルタリングする過程が、前記偏向されていない経路に対する第１の角 度の範囲内の放射線を選択し、前記第１の角度の範囲が前記第１の角度を含むこ とを特徴とする請求項１０に記載の方法。 １２．前記ピクセルビームが、互いに発散していることを特徴とする請求項１０ に記載の方法。 １３．前記測定する過程が、前記組織の映像を形成する過程を有し、 前記映像が、前記ピクセルビームに対応するピクセルを有し、前記ピクセルの 各々が、前記対応するピクセルビームに対して前記第１の角度で、前記対応する ピクセルビームから屈折された放射線の強度に応じて変化する強度を有すること を特徴とする請求項１０に記載の方法。 １４．組織を同時に通過する透過性の放射線からなる第２の複数のピクセルビー ムを前記組織に照射する過程と、 前記第２の複数のピクセルビームの各々に対して、前記組織から、前記ピクセ ルビームの偏向されていない経路に対する第２の角度で出る放射線を測定する過 程であって、前記第２の角度が、正常な組織に対する回折パターン内で見いださ れる影像に対応する、前記放射線を測定する過程と、 前記第１の角度における前記放射線の測定値を、前記第２の角度における前記 放射線の測定値と比較する過程とを更に有することを特徴とする請求項１０に記 載の方法。 １５．物体を検査する装置であって、 透過性の放射線の供給源と、 前記物体を同時に通過する複数のビームとして前記供給源からの放射線を分割 するように配置された第１の空間的なフィルタと、 前記物体から出る前記ビームからの放射線をフィルタリングするように配置さ れた第２の空間的なフィルタであって、前記第２の空間的なフィルタが、前記透 過性の放射線に対して不透明な分離領域のアレイを有し、前記不透明な領域の各 々が、前記ビームの内の１つのビームに対応し、且つ前記物体を偏向されずに通 過した対応するビームからの放射線を阻止し且つ前記物体によって屈折された前 記対応するビームからの放射線を阻止するような寸法を有して配置されている、 前記第２の空間的なフィルタと、 前記第２の空間的なフィルタを通過する前記ビームからの放射線を測定するよ うに配置された透過性の放射線の検出器とを有することを特徴とする物体の検査 装置。 １６．前記第１の空間的なフィルタが、前記透過性の放射線に対して不透明な材 料からなる層を有し、 前記層が、貫通する開口のアレイを有することを特徴とする請求項１５に記載 の装置。 １７．貫通する開口のアレイを備えた不透明な層を有する第３の空間的なフィル タを更に有し、 前記第３の空間的なフィルタを貫通する前記各々の開口が、前記供給源と前記 第１の空間的なフィルタの対応する前記開口とを通る直線に沿って配置され且つ 前記第１の空間的なフィルタの前記対応する開口よりも大きいことを特徴とする 請求項１６に記載の装置。 １８．前記不透明な材料からなる層が、前記供給源を中心とした球面の一部をな す形状を有するように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置 。 １９．前記第２の空間的なフィルタの前記不透明な領域の各々が、 前記対応するビームの偏向されていない方向と直交する面を備えた底 面領域と、 前記底面領域の周縁部分を取り囲む壁部とを有することを特徴する請求項１５ に記載の装置。 ２０．前記不透明な領域が、利用者によって調節できる寸法を有することを特徴 とする請求項１５に記載の装置。 ２１．前記第２の空間的フィルタが、前記透過性の放射線に対して不透明な材料 層を更に有し、 前記不透明な材料層が、貫通して形成された開口のアレイを有し、前記不透明 な領域の各々が、前記材料層を通る前記開口の内の１つの中心部分内に配置され ており、且つ前記透過性の放射線に対して透明な領域によって取り囲まれている ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。 ２２．前記材料層が、前記供給源を中心とする球面の一部を成す形状を有するよ うに構成されていることを特徴とする請求項２１に記載の装置。 ２３．物体の構造を検査する方法であって、 前記物体に、放射線のない暗い部分を備えた前記放射線の空間的に変調された パターンをを照射する過程と、 前記暗い部分の各々に対して、回折された放射線の強度を検出する過程とを有 することを特徴とする物体の構造の検査方法。 ２４．前記空間的に変調された放射線のパターンが、 複数の放射線のビームと、 前記ビームを取り囲む暗い部分とを有することを特徴とする請求項２３に記載 の方法。