專利名稱：放射線圖像檢測裝置、放射線照相裝置和放射線照相系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠通過使用諸如X射線的放射線來使得能夠?qū)Ρ粩z體進(jìn)行相位襯度成像的放射線圖像檢測裝置、放射線照相裝置和放射線照相系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
因?yàn)閄射線根據(jù)構(gòu)成材料的元素的原子序數(shù)以及該材料的密度和厚度而衰減，所以X射線被用作用于透視被攝體的內(nèi)部的探針。在醫(yī)療診斷、無損探傷等領(lǐng)域廣泛存在使用X射線的成像。在一般的X射線成像系統(tǒng)中，將被攝體布置在照射X射線的X射線源與檢測X射線的X射線圖像檢測器之間，并且捕捉被攝體的透射圖像。在該情況下，從X射線源向X射線圖像檢測器照射的X射線根據(jù)到X射線圖像檢測器的路徑上存在的材料屬性(例如，原子序數(shù)、密度和厚度)的差異而經(jīng)受衰減(吸收)，并且然后入射到X射線圖像檢測器的每個(gè)像素上。結(jié)果，X射線檢測器檢測并且捕捉被攝體的X射線吸收圖像。作為X射線圖像檢測器，除了 X射線增感屏和膜的組合以及光導(dǎo)電熒光體之外，廣泛使用利用半導(dǎo)體電路的平板檢測器(FPD)。然而，在材料由具有較小原子序數(shù)的元素構(gòu)成的情況下，X射線吸收能力下降。因此，對于生物軟組織或軟材料，對于X射線吸收襯度圖像，無法獲得圖像的充足襯度。例如， 構(gòu)成身體的關(guān)節(jié)軟骨部分和關(guān)節(jié)液主要由水組成。因此，由于其X射線吸收量的差異很小， 所以難以獲得充足的圖像襯度。關(guān)于上述問題，作為由于被攝體而導(dǎo)致X射線的強(qiáng)度改變的替代，近年來已經(jīng)積極執(zhí)行對于基于由于被攝體的折射率中的差而導(dǎo)致的X射線的波前的相移來獲得圖像(以下稱為相位襯度圖像)的X射線相位襯度成像的研究。通常，已知的是，當(dāng)X射線入射在被檢體上時(shí)，X射線波前的相位而不是X射線的強(qiáng)度示出較高的交互。因此，在使用相位差的X射線相位襯度成像中，即使對于具有低X射線吸收能力的弱吸收材料也能夠獲得高襯度圖像。作為X射線相位襯度成像，近來已經(jīng)提出了一種X射線成像系統(tǒng)，該X射線成像系統(tǒng)使用具有兩個(gè)透射衍射柵格(相位型柵格和吸收型柵格)和X射線圖像檢測器的X射線 Talbot 干涉儀(例如，參見 JP-2008-200;359-A)。該X射線Talbot干涉儀包括第一衍射柵格(相位型柵格或吸收型柵格)，該第一衍射柵格被布置在被攝體的后側(cè)；第二衍射柵格(吸收型柵格)，該第二衍射柵格以特定距離(Talbot干涉儀距離)被布置在下游，該距離是通過第一衍射柵格的柵格節(jié)距和X射線波長來確定；以及X射線圖像檢測器，該X射線圖像檢測器被布置在第二衍射柵格的后側(cè)。 Talbot干涉距離是已經(jīng)透過第一衍射柵格的X射線通過Talbot干涉效應(yīng)形成自成像的距離。通過被攝體與X射線的交互(相移)調(diào)制自成像，被攝體被布置在X射線源和第一衍射柵格之間。在X射線Talbot干涉儀中，檢測通過第一衍射柵格與第二衍射柵格的自成像之間的重疊(強(qiáng)度調(diào)制)所生成的莫爾條紋(MoiMfringe)，并且分析由于被攝體而導(dǎo)致的莫爾條紋的改變，使得獲取被攝體的相位信息。作為莫爾條紋的分析方法，已知一種例如條紋掃描方法。根據(jù)條紋掃描方法，當(dāng)在下述方向上以通過相等地分割柵格節(jié)距所獲得的掃描節(jié)距關(guān)于第一衍射柵格平移移動(dòng)第二衍射柵格時(shí)執(zhí)行多個(gè)成像，該方向基本上平行于第一衍射柵格的平面并且基本上垂直于第一衍射柵格的柵格延伸方向，并且從在X射線圖像檢測器獲得的各個(gè)像素值的改變而獲取在被攝體折射的X射線的角分布(微分相位圖像)?；诮欠植?，能夠獲取被攝體的相位襯度圖像。如上所述，X射線相位襯度成像是觀測當(dāng)X射線通過被攝體時(shí)所引起的X射線波前的相移。對相移的觀測與對當(dāng)X射線通過被攝體時(shí)所引起的X射線的光路的改變(即X 射線的折射)的觀測相對應(yīng)。然而，除了折射之外，存在改變X射線的光路的物理現(xiàn)象(例如，康普頓散射和瑞利散射)。該現(xiàn)象使得基于X射線的折射引起的相移所生成的各個(gè)像素的信號劣化。關(guān)于以上散射，專利文獻(xiàn)1提出了存在具有以高長寬比形成的多個(gè)條帶的第二衍射柵格也用作防散射柵格的可能性。同時(shí)，在X射線吸收襯度成像中，也有助于除去使得圖像劣化的散射X射線。在 JP-A-2003-529087中，在增感屏和光導(dǎo)電膜的前級處設(shè)置防散射柵格。為了 X射線吸收元件和X射線非吸收元件的堆疊的加強(qiáng)、劃痕防止和美觀改善的目的，防散射柵格的兩側(cè)都粘附有由石墨/環(huán)氧樹脂的復(fù)合材料形成的保護(hù)罩。當(dāng)以能夠確保散射除去功能的高的長寬比來制造用于X射線相位襯度成像的第一柵格或第二柵格時(shí)，存在許多困難，諸如在通過蝕刻等以高的長寬比形成條帶中的困難、 基板厚度的不均勻、由于條帶塌陷或節(jié)距變化而導(dǎo)致的平面內(nèi)的均勻性等。關(guān)于這一點(diǎn)，考慮與第一柵格和第二柵格分離地準(zhǔn)備吸收散射χ射線的防散射柵格。然而，防散射柵格可能使得相位襯度圖像的質(zhì)量變差。在相位襯度成像中，如上所述測量X射線的折射角。因此，當(dāng)由于防散射柵格的結(jié)構(gòu)或表面狀態(tài)而導(dǎo)致X射線被折射時(shí)，該X射線被反映為相位襯度圖像上的陰影。如在專利文獻(xiàn)2中所公開的，防散射柵格是通過沿著主表面以大約0. 5mm的厚度來切割其中交替地布置鉛箔和間隙材料的堆疊而形成的。然而，在相位襯度成像中，甚至在防散射柵格的表面上的切割標(biāo)記的輕微的不均勻也引起X射線的折射，從而使得相位襯度圖像的質(zhì)量劣化。如此，因?yàn)檫€可以檢測到由于切割標(biāo)記等所輕微引起的X射線的折射，所以相位襯度成像的圖像分辨率明顯高于基于X射線強(qiáng)度差異的X射線成像的圖像分辨率。在上面的相位襯度成像中，當(dāng)將保護(hù)罩粘附到防散射柵格的主體時(shí)，如在專利文件2中所公開的，在防散射柵格的主體和保護(hù)罩之間的空氣氣泡和外來雜質(zhì)等可能使得相位襯度圖像的質(zhì)量劣化。同時(shí)，專利文獻(xiàn)2提出了由包括多個(gè)空氣氣泡等的高分子材料來形成間隙材料，從而減少了間隙中的X射線的吸收量，并且因此減少了 X射線源的放射線劑量。然而，這樣的氣泡也可能使得相位襯度圖像的質(zhì)量劣化。已經(jīng)提出了本發(fā)明來解決上述問題。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在不影響相位襯度圖像的質(zhì)量的情況下減少散射的放射線的放射線圖像檢測裝置、放射線照相裝置以及放射線照相系統(tǒng)
發(fā)明內(nèi)容
[1]根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種放射線圖像檢測裝置包括第一柵格單元、柵格圖案單元、放射線圖像檢測器以及防散射柵格。該柵格圖案單元具有與由已經(jīng)通過第一柵格單元的放射線所形成的放射線圖像的圖案周期基本上一致的周期。該放射線圖像檢測器檢測由柵格圖案單元所掩蔽的放射線圖像。該防散射柵格被布置在入射到放射線圖像檢測器的放射線路徑上，并且除去散射的放射線。對于與放射線的行進(jìn)方向相交叉的防散射柵格的表面和背面中的至少一個(gè)執(zhí)行平滑化處理。[2]在[1]的放射線圖像檢測裝置中，防散射柵格是通過沿著與堆疊方向相交叉的平面切割基材來形成的，在基材中，對吸收預(yù)定量的放射線的放射線吸收元件以及具有比放射線吸收元件的放射線吸收量更小的放射線吸收量的放射線透過元件進(jìn)行堆疊。[3]在[1]或[2]的放射線圖像檢測裝置中，平滑化處理是膜形成處理。[4]在[3]的放射線圖像檢測裝置中，防散射柵格包括放射線吸收元件，該放射線吸收元件吸收預(yù)定量的放射線；以及放射線透過元件，該放射線透過元件具有比放射線吸收元件更小的放射線吸收量。另外，由膜形成處理形成的膜的材料的折射率和放射線透過元件的折射率之間的差小于水和空氣的折射率之間的差。[5]在[3]和W]的放射線圖像檢測裝置中，由膜形成處理形成的膜的厚度是 IOOnm或更大并且是Imm或更小。[6]在[1]或[2]的放射線圖像檢測裝置中，平滑化處理是研磨處理。[7]在[1]至[6]中的任何一個(gè)的放射線圖像檢測裝置中，已經(jīng)執(zhí)行了平滑化處理的防散射柵格表面的表面粗糙度RMS是IOnm或更小。[8]在[1]至[7]中的任何一個(gè)的放射線圖像檢測裝置中，柵格圖案單元是第二柵格單元。[9]在[8]的放射線圖像檢測裝置中，防散射柵格被布置在第一柵格單元和第二柵格單元之間。[10]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種放射線照相裝置包括[1]至[9]的任何一個(gè)的放射線圖像檢測裝置以及向第一柵格單元照射放射線的放射線源。[11]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種放射線照相系統(tǒng)包括[10]的放射線圖像檢測裝置以及計(jì)算處理單元。該計(jì)算處理單元從由放射線照相裝置的放射線圖像檢測器檢測到的圖像來計(jì)算入射到放射線圖像檢測器的放射線的折射角分布，并且基于折射角分布來生成被攝體的相位襯度圖像。根據(jù)本發(fā)明，能夠在不影響相位襯度圖像的質(zhì)量的情況下減少散射的放射線。


圖1是繪畫地示出用于圖示本發(fā)明的說明性實(shí)施例的放射線照相系統(tǒng)的構(gòu)造的示例的側(cè)視圖。圖2是圖1的放射線照相系統(tǒng)的控制框圖。圖3是通過使用框來示出放射線圖像檢測器的構(gòu)造的繪畫視圖。圖4是第一柵格和第二柵格、防散射柵格以及放射線圖像檢測器的立體圖。圖5是第一柵格和第二柵格、防散射柵格以及放射線圖像檢測器的部分側(cè)面橫截面圖。
圖6是示出用于改變從第一柵格和第二柵格的相互作用引起的干涉條紋(莫爾) 的周期的機(jī)構(gòu)的繪制視圖。圖7是用于圖示由于被攝體而導(dǎo)致的放射線的折射的繪制視圖。圖8是用于圖示條紋掃描方法的繪制視圖。圖9是示出根據(jù)條紋掃描的放射線圖像檢測器的像素信號的圖形。圖10是示出用于圖示本發(fā)明的說明性實(shí)施例的放射線照相系統(tǒng)的構(gòu)造的另一示例的繪制視圖。圖11是示出圖10的放射線照相系統(tǒng)的修改實(shí)施例的構(gòu)造的繪制視圖。圖12是示出用于圖示本發(fā)明的說明性實(shí)施例的放射線照相系統(tǒng)的構(gòu)造的另一個(gè)示例的繪制視圖。圖13是示出用于圖示本發(fā)明的說明性實(shí)施例的放射線照相系統(tǒng)的構(gòu)造的另一個(gè)示例的繪制視圖。圖14示出了用于圖示本發(fā)明的說明性實(shí)施例的放射線照相系統(tǒng)的構(gòu)造的另一個(gè)示例，該構(gòu)造示出了放射線照相系統(tǒng)的放射線圖像檢測器的構(gòu)造。圖15示出了用于圖示本發(fā)明的說明性實(shí)施例的放射線照相系統(tǒng)的另一示例的示意性構(gòu)造。圖16示出了光讀取型放射線圖像檢測器的示意性構(gòu)造。圖17示出了第一柵格、第二柵格和放射線圖像檢測器的像素的布置關(guān)系。圖18示出了設(shè)置第一柵格相對于第二柵格的傾斜角的方法。圖19示出了調(diào)整第一柵格相對于第二柵格的傾斜角的方法。圖20圖示了光讀取型放射線圖像檢測器的記錄操作。圖21圖示了光讀取型放射線圖像檢測器的讀取操作。圖22示出了基于從光讀取型放射線圖像中讀出的圖像信號來獲取多個(gè)條紋圖像的操作。圖23示出了基于從光讀取型放射線圖像檢測器中讀出的圖像信號來獲取多個(gè)條紋圖像的操作。圖M示出了在使用TFT開關(guān)的放射線圖像檢測器與第一柵格和第二柵格之間的布置關(guān)系。圖25示出了使用CMOS的放射線圖像檢測器的示意性構(gòu)造。圖沈示出了使用CMOS的放射線圖像檢測器的一個(gè)像素電路的構(gòu)造。圖27示出了在使用CMOS的放射線圖像檢測器與第一柵格和第二柵格之間的布置關(guān)系。圖觀是示出用于圖示本發(fā)明的說明性實(shí)施例的放射線相位圖像捕捉裝置的構(gòu)造的另一個(gè)示例的示意圖。圖四示出了放射線圖像檢測器的說明性實(shí)施例的示意性構(gòu)造。圖30圖示了根據(jù)說明性實(shí)施例的放射線圖像檢測器的記錄操作。圖31圖示了根據(jù)說明性實(shí)施例的放射線圖像檢測器的讀取操作。圖32示出了放射線圖像檢測器的另一個(gè)說明性實(shí)施例。圖33圖示了根據(jù)另一個(gè)說明性實(shí)施例的放射線圖像檢測器的記錄操作。
圖34圖示了根據(jù)另一個(gè)說明性實(shí)施例的放射線圖像檢測器的讀取操作。圖35示出了具有為曲面狀凹面的柵格表面的柵格的示例。圖36示出了用于圖示本發(fā)明的說明性實(shí)施例的放射線照相系統(tǒng)的另一個(gè)示例， 是示出計(jì)算處理單元的構(gòu)造的框圖。圖37是示出用于圖示在圖36中所示的放射線照相系統(tǒng)的計(jì)算處理單元中的處理的放射線圖像檢測器的像素信號的圖形。圖38是用于圖示由防散射柵格引起的X射線折射的繪制視圖(防散射柵格的表面沒有被平滑化)。圖39是用于圖示由防散射柵格引起的X射線折射的繪制視圖(膜被形成)。
具體實(shí)施例方式圖1示出了用于圖示本發(fā)明的說明性實(shí)施例的放射線照相系統(tǒng)的構(gòu)造的示例，并且圖2示出了圖1的放射線照相系統(tǒng)的控制框圖。同時(shí)用相同的附圖標(biāo)記來表示與已經(jīng)描述的構(gòu)造相同的構(gòu)造，并且省略其描述。 將描述與已經(jīng)描述的構(gòu)造的差異。X射線成像系統(tǒng)10是在被攝體(病人)H站立時(shí)執(zhí)行成像的X射線診斷裝置，并且包括x射線源11，該X射線源照射被攝體H ；成像單元12，該成像單元12用作放射線圖像檢測裝置，該放射線圖像檢測裝置與X射線源11相對，其中被攝體H介于X射線源11和成像單元之間，該放射線圖像檢測裝置檢測來自X射線源11的已經(jīng)透過被攝體H的X射線， 并且因此生成圖像數(shù)據(jù)；以及控制臺(tái)13 (參考圖2)，該控制臺(tái)13基于操作員的操作來控制 X射線源11的曝光操作以及成像單元12的成像操作，計(jì)算由成像單元12所獲取的圖像數(shù)據(jù)，并且因此生成相位襯度圖像。由從天花板吊下的X射線源保持設(shè)備14來保持X射線源11，使得X射線源11可以在上下方向(X方向)上移動(dòng)。由安裝在底部上的立位裝置15來保持成像單元12，使得成像單元12可以在上下方向上移動(dòng)。X射線源11包括X射線管18，該X射線管18基于X射線源控制單元17的控制來響應(yīng)于從高電壓發(fā)生器16施加的高電壓而生成X射線；以及準(zhǔn)直儀單元19，該準(zhǔn)直儀單元19具有可移動(dòng)準(zhǔn)直儀19a，該可移動(dòng)準(zhǔn)直儀19a限制輻射場，以便于屏蔽從X射線管18 生成的X射線的一部分，該部分沒有促成被攝體H的檢查區(qū)域。X射線管18是旋轉(zhuǎn)陽極型， 該X射線管18從用作電子發(fā)射源(陰極)的燈絲(未示出)發(fā)射電子束，并且使電子束與以預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)陽極18a進(jìn)行碰撞，由此生成X射線。旋轉(zhuǎn)陽極18a的電子束的碰撞部分是X射線焦點(diǎn)18b。X射線源保持裝置14包括載運(yùn)單元14a，該載運(yùn)單元1 適用于通過安裝在天花板上的天花板導(dǎo)軌(未示出)來在水平方向(ζ方向)上進(jìn)行移動(dòng)；以及多個(gè)支桿單元14b， 該多個(gè)支桿單元14b在上下方向上被連接。載運(yùn)單元1 設(shè)有電機(jī)(未示出)，該電機(jī)展開和收縮支桿單元14b以在上下方向上改變X射線源11的位置。立位裝置15包括安裝在底部上的主體15a ；以及保持單元15b，該保持單元15b 保持成像單元12并且被附連到主體15a，以便于在上下方向上移動(dòng)。將保持單元1 連接到在上下方向上隔開的兩個(gè)滑輪15c之間延伸的環(huán)形帶15d，并且由旋轉(zhuǎn)滑輪15c的電機(jī)(未示出)來驅(qū)動(dòng)?；诓僮鲉T的設(shè)置操作，由控制臺(tái)13的控制設(shè)備20(如下所述)來控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。而且，立位裝置15提供有諸如電位計(jì)的位置傳感器(未示出)，該位置傳感器測量滑輪15c或環(huán)形帶15d的移動(dòng)量，并且從而檢測在上下方向上的成像單元12的位置。通過電纜等將位置傳感器的檢測值供應(yīng)到X射線源保持設(shè)備14。X射線源保持設(shè)備14基于檢測到的值來展開和收縮支桿14b，并且移動(dòng)X射線源11以跟隨成像單元12的垂直移動(dòng)?？刂婆_(tái)13提供有控制設(shè)備20，包括CPU、R0M和RAM等?？刂圃O(shè)備20經(jīng)由總線沈與輸入設(shè)備21，計(jì)算處理單元22、存儲(chǔ)單元23、監(jiān)視器M和接口(I/F) 25相連接，操作員通過輸入設(shè)備21來輸入成像指令及其指令內(nèi)容，計(jì)算處理單元22計(jì)算由成像單元12獲取的圖像數(shù)據(jù)并且從而生成X射線圖像，存儲(chǔ)單元23存儲(chǔ)X射線圖像，監(jiān)視器M顯示X射線圖像等，接口(I/F) 25被連接到X射線成像系統(tǒng)10的各個(gè)單元。作為輸入設(shè)備21，例如可以使用開關(guān)、觸摸板、鼠標(biāo)、鍵盤等。通過操作輸入設(shè)備 21，輸入諸如X射線管電壓、X射線照射時(shí)間等的放射線照相條件、成像計(jì)時(shí)等。監(jiān)視器M 包括液晶顯示器等，并且在控制設(shè)備20的控制下顯示諸如放射線照相條件的字母和X射線圖像。成像單元12具有平板檢測器(FPD) 30、第一吸收型柵格31和第二吸收型柵格32 以及防散射柵格34 ；平板檢測器30用作具有半導(dǎo)體電路的放射線圖像檢測器，第一吸收型柵格31和第二吸收型柵格32檢測由于被攝體H的折射率中的差而導(dǎo)致的X射線波前的相移并且執(zhí)行相位襯度成像，防散射柵格34除去或減少散射的X射線。成像單元12提供有掃描機(jī)構(gòu)33，該掃描機(jī)構(gòu)33在上下方向(χ方向)上平移移動(dòng)第二吸收型柵格32，并且因此相對地移動(dòng)第一吸收型柵格31和第二吸收型柵格32。FPD 30具有檢測表面，該檢測表面被布置為與從X射線源11照射的X射線的光軸 A垂直。如下面具體描述的，第一吸收型柵格31和第二吸收型柵格32以及防散射柵格34 被布置在X射線源11和FPD 30之間的X射線的路徑上。圖3示出了包括在圖1的放射線照相系統(tǒng)中的放射線圖像檢測器的構(gòu)造。用作放射線圖像檢測器的FPD 30包括圖像接收單元41，該圖像接收單元41具有多個(gè)像素40，該多個(gè)像素40將X射線轉(zhuǎn)換成電荷并進(jìn)行積累，并且在有源矩陣基板上在 xy方向上被二維地布置；掃描電路42，該掃描電路42控制從圖像接收單元41讀出電荷的時(shí)序；讀出電路43，該讀出電路43讀出在各個(gè)像素40中積累的電荷并且將電荷轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)并且進(jìn)行存儲(chǔ)；以及數(shù)據(jù)傳送電路44，該數(shù)據(jù)傳送電路44通過控制臺(tái)13的I/F 25 來向計(jì)算處理單元22傳送圖像數(shù)據(jù)。而且，掃描電路42和各個(gè)像素40在每一行中通過掃描線45連接，并且讀出電路43和各個(gè)像素40在每一列中通過信號線46連接。每個(gè)像素40可以被構(gòu)造為直接轉(zhuǎn)換型元件，該直接轉(zhuǎn)換型元件利用由無定形硒等制成的轉(zhuǎn)換層(未示出)來將X射線直接轉(zhuǎn)換為電荷，并且將所轉(zhuǎn)換的電荷積累在連接到轉(zhuǎn)換層的下電極的電容器(未示出)中。將每個(gè)像素40與TFT開關(guān)(未示出)相連接， 并且將TFT開關(guān)的柵電極連接到掃描線45，將源電極連接到電容器，并且將漏電極連接到信號線46。當(dāng)TFT開關(guān)由來自掃描電路42的驅(qū)動(dòng)脈沖導(dǎo)通時(shí)，積累在電容器中的電荷被讀出到信號線46。同時(shí)，每個(gè)像素40還可以被構(gòu)造為間接轉(zhuǎn)換型X射線檢測元件，該間接轉(zhuǎn)換型X射線檢測元件使用由鋱激活的硫氧化釓(Gd202S:Tb)和摻雜鉈的碘化銫(CsI:Tl)等制成的閃爍體(未示出)來將X射線轉(zhuǎn)換為可見光，并且然后利用光電二極管(未示出)將所轉(zhuǎn)換的可見光轉(zhuǎn)換成電荷并且進(jìn)行積累。而且，X射線圖像檢測器不限于基于TFT面板的 FPD0例如，還可以使用基于諸如CCD傳感器、CMOS傳感器等固體成像設(shè)備的各種X射線圖像檢測器。讀出電路43包括未示出的積分放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、校正電路和圖像存儲(chǔ)器。積分放大電路對從各個(gè)像素40輸出的電荷進(jìn)行積分并且通過信號線將各個(gè)像素40輸出的電荷轉(zhuǎn)換為電壓信號(圖像信號)，并且將該電壓信號輸入到A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器將輸入的圖像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，并且將該數(shù)字圖像信號輸入到校正電路。校正電路對該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正、增益校正和線性校正，并且在校正之后將圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器中。同時(shí)，校正電路的校正處理可以包括X射線的曝光量和曝光分布(所謂的濃淡) 的校正、取決于FPD 30的控制條件(驅(qū)動(dòng)頻率、讀出周期等)的圖案噪聲(例如，TFT開關(guān)的泄漏信號)的校正等。圖4和圖5示出了第一柵格31、防散射柵格34、第二柵格32和FPD30。第一吸收型柵格31具有基板31a和作為布置在基板31a上的多個(gè)條帶的多個(gè)X 射線屏蔽單元31b。作為柵格圖案的第二吸收型柵格32也具有基板3 和布置在基板3 上的多個(gè)X射線屏蔽單元32b?；?1a、32a由X射線所穿透的射線可透過的元件(諸如玻璃)構(gòu)成。X射線屏蔽單元31b、32b由線性元件構(gòu)成，該線性元件在垂直于從X射線源11照射的X射線的光軸A的平面內(nèi)的一個(gè)方向(X方向和y方向中的一個(gè)，并且在圖4的示例中為y方向)上延伸。作為各個(gè)X射線屏蔽單元31b、32b的材料，具有高X射線衰減系數(shù)的材料是優(yōu)選的。例如，諸如金、鉬等重金屬是優(yōu)選的?？梢酝ㄟ^金屬電鍍、蒸氣沉積或光刻方法來形成X射線屏蔽單元31b、32b。在垂直于一個(gè)方向的方向(在圖4的示例中為作為第一方向的χ方向)上，X射線屏蔽單元31b以恒定節(jié)距P1并且以預(yù)定間隔Cl1被布置在垂直于X射線的光軸A的平面內(nèi)。類似地，在χ方向上，X射線屏蔽單元32b也以恒定節(jié)距P2并且以預(yù)定間隔屯被布置在垂直于X射線的光軸A的平面內(nèi)。因?yàn)榈谝缓偷诙招蜄鸥?1、32提供具有強(qiáng)度差而不是相位差的入射X射線， 所以它們也被稱為振幅型柵格。同時(shí)，狹縫(間隔Cl1或d2的區(qū)域)可以不是空隙。例如， 該空隙可以被填充諸如高分子材料或輕金屬的X射線低吸收材料。不論Talbot干涉效應(yīng)如何，第一吸收型柵格31和第二吸收型柵格32都適用于對穿透狹縫的X射線進(jìn)行幾何地投射。具體地，間隔dl、d2被設(shè)置為充分大于從X射線源11 照射的X射線的有效波長，使得包括在照射的X射線中的大部分X射線能夠穿透狹縫，而不在狹縫中發(fā)生衍射。例如，當(dāng)用鎢制成旋轉(zhuǎn)陽極18a并且管電壓是50kV時(shí)，X射線的有效波長大約為0.4 A。在該情況下，當(dāng)間隔dl、d2被設(shè)置為大約1至10 μ m時(shí)，大部分X射線在狹縫中被幾何地透射，而不發(fā)生衍射。因?yàn)閺腦射線源11照射的X射線是具有X射線焦點(diǎn)18b作為發(fā)射點(diǎn)的錐形束而不是平行束，所以穿透第一吸收型柵格31并且被投射的投射圖像(下面稱為Gl圖像)與距X射線焦點(diǎn)18b的距離成比例地進(jìn)行放大。將第二吸收型柵格32的柵格節(jié)距p2和間隔d2確定為使得狹縫與第二吸收型柵格32的位置處的Gl圖像的明亮部分的周期性圖案基本上一致。也就是說，當(dāng)從X射線焦點(diǎn)18b到第一吸收型柵格31的距離是Ll并且從第一吸收型柵格31到第二吸收型柵格32的距離是L2時(shí)，將柵格節(jié)距p2和間隔d2確定為滿足以下等式(1)和(2)。同時(shí)，可以獨(dú)立地確定Cl1和d2。
[等式 1]P2=(L1+L2/L1)*P1[等式 2]
權(quán)利要求
1.一種放射線圖像檢測裝置，包括 第一柵格單元；柵格圖案單元，所述柵格圖案單元具有與由已經(jīng)通過所述第一柵格單元的放射線所形成的放射線圖像的圖案周期基本上一致的周期；放射線圖像檢測器，所述放射線圖像檢測器檢測由所述柵格圖案單元所掩蔽的放射線圖像，以及防散射柵格，所述防散射柵格被布置在入射到所述放射線圖像檢測器的放射線的路徑上，并且除去散射的放射線，其中，對于與所述放射線的行進(jìn)方向相交叉的所述防散射柵格的表面和背面中的至少一個(gè)執(zhí)行平滑化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線圖像檢測裝置，其中，通過沿著與堆疊方向相交叉的平面切割基材來形成所述防散射柵格，在所述基材中，堆疊了吸收預(yù)定量的放射線的放射線吸收元件以及具有比所述放射線吸收元件更小的放射線吸收量的放射線透過元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放射線圖像檢測裝置，其中，所述平滑化處理是膜形成處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射線圖像檢測裝置，其中，所述防散射柵格包括放射線吸收元件，所述放射線吸收元件吸收預(yù)定量的放射線；以及放射線透過元件，所述放射線透過元件具有比所述放射線吸收元件更小的放射線吸收量，其中，通過所述膜形成處理形成的膜的材料的折射率和所述放射線透過元件的折射率之間的差小于水和空氣的折射率之間的差。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射線圖像檢測裝置，其中，通過所述膜形成處理形成的膜的厚度是IOOnm或更大并且是Imm或更小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放射線圖像檢測裝置，其中，所述平滑化處理是研磨處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放射線圖像檢測裝置，其中，已經(jīng)被執(zhí)行了所述平滑化處理的所述防散射柵格的表面的表面粗糙度RMS是IOnm或更小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放射線圖像檢測裝置，其中，所述柵格圖案單元是第二柵格單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放射線圖像檢測裝置，其中，所述防散射柵格被布置在所述第一柵格單元和所述第二柵格單元之間。
10.一種放射線照相裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放射線圖像檢測裝置，以及向所述第一柵格單元照射所述放射線的放射線源。
11.一種放射線照相系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求10所述的放射線圖像檢測裝置；以及計(jì)算處理單元，所述計(jì)算處理單元根據(jù)由所述放射線照相裝置的所述放射線圖像檢測器檢測到的圖像來計(jì)算入射在所述放射線圖像檢測器上的所述放射線的折射角度分布，并且基于所述折射角度分布來生成被攝體的相位襯度圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種放射線圖像檢測裝置、放射線照相裝置和放射線照相系統(tǒng)。一種放射線圖像檢測裝置包括第一柵格單元、柵格圖案單元、放射線圖像檢測器和防散射柵格。柵格圖案單元具有與由已經(jīng)通過第一柵格單元的放射線所形成的放射線圖像的圖案周期基本上一致的周期。放射線圖像檢測器檢測由柵格圖案單元所掩蔽的放射線圖像。防散射柵格被布置在入射在放射線圖像檢測器的放射線的路徑上，并且除去散射的放射線。對于與放射線的行進(jìn)方向相交叉的防散射柵格的表面和背面中的至少一個(gè)執(zhí)行平滑化處理。
文檔編號A61B6/00GK102551761SQ20111039066
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者多田拓司 申請人:富士膠片株式會(huì)社