(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源と被検体との間に配置され、Ｘ線位相イメージングに用いられるＸ線用線源格子であって、
前記Ｘ線用線源格子は、Ｘ線を遮蔽する厚さを有するＸ線遮蔽部が一定の間隔で周期的に配列されてなる複数の部分格子を備え、
前記複数の部分格子同士はずらされて積層されており、
前記周期的に配列されたＸ線遮蔽部とＸ線遮蔽部との間隔によるＸ線透過領域である開口幅が、個々の部分格子の開口幅よりも狭いことを特徴とするＸ線用線源格子。
【請求項２】
Ｘ線源と被検体との間に配置され、Ｘ線位相イメージングに用いられるＸ線用線源格子であって、
前記Ｘ線用線源格子は、Ｘ線を遮蔽する厚さを有するＸ線遮蔽部が一定の間隔で周期的に配列されてなる複数の部分格子と前記複数の部分格子のうち少なくとも１つを可動可能とする可動手段とを備え、
前記複数の部分格子同士は積層されており、
前記可動手段は前記積層された複数の部分格子のうち少なくとも一つを可動可能とし、前記周期的に配列されたＸ線遮蔽部とＸ線遮蔽部との間隔によるＸ線透過領域である開口幅を可変とすることを特徴とするＸ線用線源格子。
【請求項３】
前記複数の部分格子は、前記Ｘ線遮蔽部が直線状に形成され、一定の間隔で周期的に配列された第１及び第２のライン状部分格子からなり、
前記複数の部分格子の夫々において、前記第２のライン状部分格子が前記第１のライン状部分格子の周期方向に対してずらされて積層されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線用線源格子。
【請求項４】
前記複数の部分格子は、前記Ｘ線遮蔽部が直線状に形成され、一定の間隔で周期的に配列された第１及び第２のライン状部分格子からなり、
前記複数の部分格子の夫々において、前記第２のライン状部分格子の周期方向が前記第１のライン状部分格子の周期方向に対して直交するように第１及び第２のライン状部分格子が積層され、
前記複数の部分格子は前記第１のライン状の格子の周期方向と前記第２のライン状の格子の周期方向に対して互いにずらされて積層されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線用線源格子。
【請求項５】
前記複数の部分格子は、第１の方向と、該第１の方向と直交する第２の方向に２次元配列されている矩形の開口部を有する第１及び第２の部分格子からなり、
前記第２の部分格子が、前記第１の部分格子に対し前記第１の方向及び前記第２の方向にずらして積層されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線用線源格子。
【請求項６】
前記線源格子は、前記突起部が直線状に形成されて一定の間隔で周期的に配列されたライン状の部分格子を３つ以上の部分格子を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線用線源格子。
【請求項７】
前記可動手段は、
前記周期的に配列されたＸ線遮蔽部とＸ線遮蔽部との間隔によるＸ線透過領域である開口幅が、個々の部分格子の開口幅よりも狭くなる範囲で前記複数の部分格子のうち少なくとも１つを可動可能とすることを特徴とする請求項２に記載のＸ線用線源格子。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のＸ線用線源格子と、
前記Ｘ線用線源格子を透過したＸ線の位相を変調させる位相格子と、
前記位相格子を透過したＸ線を検出する検出器と、を有することを特徴とするＸ線位相コントラスト像の撮像装置。
【請求項９】
前記位相格子を透過したＸ線を吸収する遮蔽領域と、該Ｘ線を透過するＸ線透過領域を含む吸収格子を備え、
前記検出器は前記吸収格子を透過したＸ線を検出することを特徴とする請求項８に記載のＸ線位相コントラスト像の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線位相イメージングに用いられるＸ線用線源格子、該Ｘ線用線源格子を用いたＸ線位相コントラスト像の撮像装置とＸ線コンピューター断層撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９０年代より、Ｘ線の位相差を用いた位相コントラスト法の研究が、放射光施設を中心に行なわれてきている。
【０００３】
また、実験室でのＸ線管を用いた位相イメージングについても研究が行なわれ、以下に記述する伝播法やタルボ干渉法、等が原理的に可能となっている。
【０００４】
伝播法とは、微焦点Ｘ線光源からでるＸ線を被写体に照射し、被検体での屈折されたＸ線を、被検体より十分に距離を離した検出器により検出する方法である。この手法は、従来の吸収コントラスト画像の輪郭を強調することで、より鮮明で見やすい画像を取得することが可能であるが、被検体内部の軟組織を画像化することは困難である。
【０００５】
一方、タルボ干渉法とは、特許文献１に記載されているように、透過型の回折格子を用いて、ある干渉条件で発現する干渉縞から位相像を回復する方法である。
【０００６】
タルボ干渉法による撮像のためには、空間的に可干渉なＸ線源、Ｘ線の位相を周期的に変調するための位相格子、検出器が少なくとも必要である。
【０００７】
十分な空間的可干渉性を有するためには、λ×（Ｒ／ｓ）が、位相格子のピッチｄに対して十分大きい条件を満たすことが必要である。
【０００８】
ここで、λはＸ線の波長、ＲはＸ線源と位相格子との距離、ｓは線源のサイズである。なお、この明細書において位相格子のピッチとは、格子が並んでいる周期を指している。
【０００９】
それは、図８の位相格子の模式図に示されているように、ある格子とそれに隣接する格子との間における、中心部分同士の距離Ｃでもよいし、それら格子の端面同士の距離Ｃ’でもよい。
【００１０】
タルボ干渉は、位相格子から特定の距離において位相格子の形状を反映した干渉縞が出現する。これを自己像という。
【００１１】
この自己像が生じる位置は、位相格子から（ｄ２／λ）×ｎまたは（ｄ２／λ）×（１／ｍ）であり、この位置をタルボ位置という。ここで、ｎおよびｍは整数である。
【００１２】
ここで位相格子の前に被検体を配置すると、照射されたＸ線は被検体により屈折する。被検体を透過したＸ線による位相格子の自己像を検出すれば、被検体の位相像を得ることができる。
【００１３】
但し、十分なコントラストで発生された自己像を検出するためには、空間分解能の高いＸ線画像検出器が必要となるため、Ｘ線を吸収する材料で作製され十分な厚さを持つ回折格子である吸収格子を用いて撮像することが行なわれている。
【００１４】
すなわち、位相格子を透過したＸ線が自己像を形成する位置であるタルボ位置に吸収格子を配置すれば位相シフトの情報はモアレ縞の変形として検出することができるため、このモアレ縞をＸ線画像検出器で検出すれば、被検体を撮像することができる。
【００１５】
ところで、タルボ干渉においては、可干渉条件を満たすため、干渉性の高い放射光や、微小点源を持つμフォーカスＸ線管が用いられる。
【００１６】
しかしながら、放射光は実用の点から問題があり、また、マイクロフォーカスＸ線管は、実験室系で使用できるものの、焦点サイズの小さいため輝度も小さく、撮像目的によっては十分な輝度が得られないという問題がある。
【００１７】
このようなことから、非特許文献１では、Ｘ線源の直後に線源格子を配置し、通常のＸ線管を用いてタルボ干渉を観察するようにしたＸ線タルボ・ロー干渉計（Ｔａｌｂｏｔ−Ｌａｕ−ｔｙｐｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）が提案されている。
【００１８】
ここで線源格子とは、一方向、あるいは二方向に周期構造を持ち、Ｘ線を透過させる領域と遮蔽する領域とからなる回折格子である。
【００１９】
また、タルボ・ロー干渉は、以下の関係式を満たすことが必要である。
ｇ＝Ｇ＊ｌ／Ｌ
但し、ｇはＸ線用吸収格子のピッチ幅、ＧはＸ線用線源格子のピッチ幅、ｌはＸ線用位相格子とＸ線用吸収格子との間の距離、ＬはＸ線用線源格子とＸ線用位相格子との間の距離である。
【００２０】
以上のような、Ｘ線タルボ・ロー干渉計によれば、可干渉性の低い通常のＸ線管を用いてもタルボ干渉を観察することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】米国特許５８１２６２９号明細書
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】“Ｐｈａｓｅ  ｒｅｔｒｉｅｖａｌ  ａｎｄ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｐｈａｓｅ−ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｌｏｗ−ｂｒｉｌｌｉａｎｃｅ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｏｕｒｃｅｓ”，Ｆ．Ｐｆｅｉｆｆｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｐｒｉｌ  ２００６／Ｖｏｌ．２／ＮＡＴＵＲＥ  ＰＨＹＳＩＣＳ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
ところで、上記のように、タルボ干渉計で画像のぼやけの原因となるＸ線の空間的可干渉性λ×（Ｒ／ｓ）は、Ｘ線用位相格子のピッチｄに対して十分大きい条件を満たすことが必要である。
【００２４】
そのため、空間可干渉性を向上させるためには、線源のサイズ（ｓ）を小さくする必要がある。
【００２５】
この線源のサイズ（ｓ）は、線源格子の開口幅に相当するものであるから、線源格子の開口幅は小さい方が好ましい。
【００２６】
なお、この明細書において線源格子の開口幅とは、上記図８においてＡ’で示されている突起部と突起部との間隔を指している。また、突起部の幅はＡで示される。
【００２７】
一方、線源格子としては、Ｘ線を遮蔽するために一定の厚さが必要とされる。この明細書において突起部の厚さ（高さ）とは、図８において、Ｂで示される厚さ（高さ）を指している。
【００２８】
したがって、開口幅が小さい線源格子を作製しようとすると、アスペクト比（突起部の高さ／線源格子の開口幅）が大きくなり、作製するのが困難となる。
【００２９】
そのため、非特許文献１のＸ線用線源格子においては、作製プロセス上の制限によって、Ｘ線透過領域が広くなり、空間的可干渉性が低下し、位相像のぼやけが生じる場合があり得る。
【００３０】
特に、医療用などの高エネルギーＸ線、すなわち、波長λが大きいＸ線を用いて高コントラストでの撮像を実現するためには、非特許文献１のＸ線用線源格子では空間可干渉性が必ずしも十分ではなく、さらなる改善が求められる。
【００３１】
なお、以上のアスペクト比の関係から空間可干渉性が低下するという課題は、タルボ干渉計に限られるものではない。例えば、伝播法、Ｘ線顕微鏡、Ｘ線透視装置、等にも共通する課題である。
【００３２】
本発明は、上記課題に鑑み、空間可干渉性を向上させることが可能となるＸ線位相イメージングに用いられるＸ線用線源格子、Ｘ線位相コントラスト像の撮像装置とＸ線コンピューター断層撮影システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本願発明に係るＸ線用線源格子は、Ｘ線源と被検体との間に配置され、Ｘ線位相イメージングに用いられるＸ線用線源格子であって、前記Ｘ線用線源格子は、Ｘ線を遮蔽する厚さを有するＸ線遮蔽部が一定の間隔で周期的に配列されてなる複数の部分格子を備え、
前記複数の部分格子同士はずらされて積層されており、前記周期的に配列されたＸ線遮蔽部とＸ線遮蔽部との間隔によるＸ線透過領域である開口幅が、個々の部分格子の開口幅よりも狭いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、空間可干渉性を向上させることが可能となるＸ線位相イメージングに用いられるＸ線用線源格子、Ｘ線位相コントラスト像の撮像装置とＸ線コンピューター断層撮影システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態１で説明する１次元Ｘ線用線源格子の構成例と、Ｘ線透過領域を示す図。
【図２】実施形態１で説明する１次元Ｘ線用線源格子の構成例。
【図３】実施形態１で説明する２次元Ｘ線用線源格子の構成例。
【図４】実施形態１における直交した２層のライン状部分格子によるＸ線用線源格子を透過したＸ線の強度を説明する図。
【図５】実施形態１における２次元Ｘ線用線源格子の構成例。
【図６】実施形態３における３層の部分格子からなるＸ線用線源格子。
【図７】実施形態２におけるタルボ干渉計を説明する図。
【図８】Ｘ線位相イメージングに用いられる位相格子におけるピッチ、突状部の厚さ（高さ）、突状部の幅、開口幅を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
つぎに、本発明の実施形態について説明する。
【００３７】
（実施形態１）
実施形態１においては、入射するＸ線に対して複数（ここでは２層）のライン状部分格子を周期方向にずらして積層することで、突起部と突起部との間隔によるＸ線の透過領域である開口幅を、個々の部分格子の開口幅よりも狭くした構造を有するＸ線用線源格子について説明する。
【００３８】
ここで部分格子とは、積層して構成されたＸ線用線源格子における突起部が一定の間隔で周期的に配列されてなる１層部分の回折格子をいう。
【００３９】
また、ライン状部分格子とは、互いに平行な直線状の突起構造（突起部）が周期的に配列された１層部分の回折格子構造を指している。
【００４０】
図１（ａ）に、本実施形態の構成例を示す。
【００４１】
本実施形態において、前記ライン状部分格子における前記突起部は、Ｘ線が透過する方向に対し垂直な方向の「幅」と該Ｘ線の透過する方向と同方向の「厚さ」を有し、該厚さは前記透過するＸ線を遮蔽する厚さに形成されている。
【００４２】
そして、上記２層のライン状回折格子を積層する際には、入射するＸ線１１０に対し２層目の部分格子（第２の部分格子１３０）が、１層目の部分格子（第１の部分格子１２０）の周期方向にずらして積層される。
【００４３】
図１（ｂ）はＸ線が透過する領域を示した図である。領域１５０は、第１の部分格子１２０により遮蔽される領域であり、領域１５３は、第２の部分格子１３０により遮蔽される領域であり、領域１５１は、第１の部分格子１２０と第２の部分格子１３０の両方により遮蔽される領域である。そして、領域１５２はＸ線が透過する領域である。このように、２層のライン状部分格子を周期方向にずらして積層することで、格子全体としてはＸ線の透過領域である開口幅を狭くすることが可能となる。以上により、Ｘ線を遮蔽する領域と一部透過する領域からなるライン状部分格子を多層化することで得られるＸ線用線源格子は、個々の部分格子よりも開口幅を狭小化することが可能となる。
【００４４】
例えば、図１（ａ）で示した構造では、２層目のライン状部分格子１３０を、１層目のライン状部分格子１２０の周期方向にずらして積層することで、開口幅は個々の部分格子の開口幅の１／２に狭小化される。
【００４５】
Ｘ線用線源格子を構成する個々の部分格子は、基板表面または基板内部に形成された凹凸ライン状構造に、例えば、金めっき、または金ナノペーストの充填により作製される。
【００４６】
その際、例えば図２（ａ）に示すように、基板２２０の材料と異なる材料を用いて部分格子２１０を構成しても良い。また、図２（ｂ）に示すように、基板自体に加工をおこない部分格子２３０を構成しても良い。
【００４７】
また、図２（ｂ）に示す部分格子２３０は非貫通構造であるが、これを貫通するように構成しても良い。貫通していれば基板によるＸ線の吸収が無いのでＸ線の利用効率が向上する。
【００４８】
多層化した回折格子を得るためには、図２（ｃ）のように部分格子を２枚以上積層する（ここでは部分格子２３０を積層）。
【００４９】
その積層には、部分格子同士が接するように積層することが好ましいが、両部分格子の突起部同士が接触しないように構成しても良い。その際、基板は互いに平行になるように保持することが好ましい。
【００５０】
基板２２０は、Ｘ線照射時にＸ線の吸収が少ない材料を使用することが好ましい。基板２２０の形状としては薄板状が好ましい。また、基板２２０の表裏が鏡面であればコントラストは良好となる。材料としては、ＳｉやＧａＡｓ、Ｇｅ、ＩｎＰといった半導体ウェハー、ガラス基板などを使用することができる。また、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの樹脂基板を用いることもできる。
【００５１】
部分格子を形成するためには、フォトリソグラフィ法やドライエッチング法、スパッタや蒸着・ＣＶＤ・無電解めっき・電解めっきといった各種成膜法、ナノインプリント法などを用いることができる。
【００５２】
つまり、フォトリソグラフィ法でレジストパターンを形成した後に、ドライエッチング乃至ウェットエッチングで基板に加工しても良いし、リフトオフ法で基板上に部分格子を付与することもできる。また、ナノインプリント法により基板又は基板上に成膜した材料を加工しても良い。
【００５３】
基板上に形成された凹凸パターンに金を埋め込むためには、電解金めっきで行なうこともできるし、または金ナノペーストを充填しても良い。
【００５４】
図３（ａ）に、２次元部分格子３００を示す。この２次元部分格子３００は、一方のライン状回折格子３１０の上に、他のライン状回折格子３２０をライン状回折格子３１０の周期方向に直交する方向に積層されている。
【００５５】
また、図３（ｂ）に、構造体を積層しないで作製した２次元部分格子３３０を示す。このように、第１の方向３４０と、該第１の方向３４０と直交する第２の方向３５０に２次元配列されている矩形の開口部３６０を有した部分格子を用いても良い。
【００５６】
図４は、図３（ａ）または図３（ｂ）に示す部分格子に、部分格子の垂直方向からＸ線を入射させた場合のＸ線が透過する領域４２０と、Ｘ線が透過しない領域４１０を示したものである。
【００５７】
図５は、２次元部分格子５１０と５２０を多層化した構造体を示す。このように、２次元部分格子を多層化するときには、部分格子を縦および横の周期方向（第１の方向および第２の方向）に対してずらして作製する。すなわち、方向５４０の向きに２次元部分格子５２０をずらして２次元部分格子５１０の上に積層する。
【００５８】
これにより、個々の２次元部分格子の開口部よりも狭いＸ線透過領域５３０が形成される。
【００５９】
本実施形態によるＸ線用線源格子を用いて、通常のＸ線管、検出器と組み合わせることでタルボ・ロー干渉計として使用することができる。
【００６０】
Ｘ線用位相格子と、空間分解能の高いＸ線画像検出器を用いてもよいし、更にＸ線用吸収格子をＸ線用位相格子と検出器の間に配置し、モアレ縞を形成した後にＸ線用画像検出器を用いて撮像しても良い。
【００６１】
ここで、Ｘ線用位相格子とは、Ｘ線用線源格子を透過したＸ線の位相を変調させるための回折格子である。また、Ｘ線用吸収格子とは、位相格子を透過したＸ線を吸収する遮蔽領域と、Ｘ線を透過させるＸ線透過領域とからなる回折格子である。
【００６２】
また、従来のコンピューター断層撮影システムに用いられているガントリ内に、本実施形態のＸ線位相像の撮像装置を組み込むことで患者のＸ線位相断層像を得ることができる。
【００６３】
（実施形態２）
実施形態２では、積層された個々の部分格子の少なくとも一つを可動可能に構成し、Ｘ線透過領域である開口幅を可変とするＸ線透過領域可変型線源格子の構成例について説明する。
【００６４】
図７に、部分格子を可動可能にした可動手段を有するＸ線撮像装置７２０を示す。Ｘ線源７１０と被検体７３０との間には、第１の部分格子７２１と第２の部分格子７２２が設けられている。また、被検体７３０と検出器７６０との間には位相格子７４０と吸収格子７５０が設けられている。
【００６５】
第１の部分格子７２１と第２の部分格子７２２の少なくとも一つは可動手段７２５により可動可能とされ、これによりＸ線透過領域を可変としている。
【００６６】
例えば、実施形態１における１次元Ｘ線用線源格子では、相互に積層したライン状部分格子の少なくとも一方を、周期方向に移動させることにより、Ｘ線透過領域を可変させる。
【００６７】
また、図５に示した多層化された２次元Ｘ線用線源格子では、部分格子の対角線方向に移動させることにより、Ｘ線透過領域を可変させる。
【００６８】
このように構成することにより、線源サイズに起因する空間的可干渉性とＸ線線量とが、最適値となるように調整することが可能となる。
すなわち、線源格子のＸ線透過領域を小さくすれば、空間可干渉性は向上し、位相像のコントラストを向上させることができるが、他方ではＸ線透過領域を小さくしすぎると、線量が低減して検出感度が低下することとなる。
【００６９】
これに対して、本実施形態の上記構成のように、積層されている少なくとも一つの部分格子を移動させ、Ｘ線透過領域を調整可能に構成することで、線源サイズに起因する空間的可干渉性とＸ線線量とが最適値となるように調整することができる。そして、これにより、高コントラスト画像、かつ必要最低線量のＸ線で撮像することが可能となる。
【００７０】
なお、本実施形態では可動手段７２５としては、縦、横方向の２軸方向にμｍ単位で移動可能なマイクロアクチュエーターを使用しても良いし、ステッピングモーターを使用しても良い。
【００７１】
また、Ｘ線の透過領域の調整には、基板に予めアライメントマークを作製してこれを使用しても良いし、Ｘ線を照射してイオンチェンバーやＸ線画像検出器でＸ線強度を測定しながら行なっても良い。
【００７２】
その際、例えば、本実施形態におけるＸ線用線源格子、位相格子７４０、吸収格子７５０、検出器７６０を用い、つぎのようなステップを備えたＸ線量と像コントラストの調整方法を構成することができる。
［１］Ｘ線用線源格子に向けて、Ｘ線源からＸ線を照射するステップ
［２］前記Ｘ線用線源格子により、前記Ｘ線の一部のみを透過させて前記Ｘ線用位相格子に照射するステップ
［３］前記Ｘ線の一部が照射されたＸ線用位相格子により回折されてタルボ効果を生じたＸ線を、前記Ｘ線用吸収格子に照射するステップ
［４］前記Ｘ線用吸収格子を格子面上に回転させることによって、モアレ縞を発生させるステップ
［５］前記モアレ縞を前記Ｘ線画像検出器を用いて検出し、モアレ縞による画像を形成するステップ
［６］前記モアレ縞による画像を観察しながら、前記積層された可動可能に構成され部分格子を移動させＸ線の透過領域である開口幅を調整し、該透過領域を透過するＸ線量とモアレ縞のコントラストを最適化するステップ
また本実施形態においては、Ｘ線を照射してタルボ効果により得られる自己像をＸ線画像検出器で観察しながら、画像のぼやけを最大限除去できるようＸ線透過領域を調整し、部分格子の調整を行なった後、部分格子は固定してそのままＸ線位相像の観察を行っても良い。あるいは、観察中に再度調整し直すようにしても良い。
【００７３】
また、実施形態１と同様に、従来のコンピューター断層撮影システムに用いられているガントリ内に、本発明のＸ線位相像の撮像装置を組み込むことで患者のＸ線位相断層像を得ることができる。
【００７４】
（実施形態３）
実施形態３では、部分格子を３つ以上有し、下層の部分格子に対し上層の部分格子を周期方向にずらして積層した線源格子の構成例について説明する。
【００７５】
図６に、部分格子６１０、６２０、６３０からなる３層構成のＸ線用線源格子６００の断面構造を示す。部分格子を３層以上に多層化することにより、２層構成のものに比べて透過するＸ線の領域をより狭くすることが可能となる。
【実施例】
【００７６】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【００７７】
［実施例１］
実施例１においては、２層のライン状部分格子をずらして相互に積層したＸ線位相イメージングに用いられる１次元Ｘ線用線源格子について説明する。
【００７８】
４インチ径の両面研磨２００μｍ厚によるシリコンウェハ表面にレジストコート後、フォトリソグラフィ法により６０ｍｍ角のエリアに線幅３０μｍ間隙５０μｍのレジストパターンを作製する。
【００７９】
次に、ディープ・リアクティブ・イオン・エッチング（Ｄｅｅｐ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）によりつぎのような加工を行う。すなわち、線幅３０μｍ、間隙５０μｍで深さが４０μｍのスリット構造を作製した後に、レジストを除去する。
【００８０】
基板上にチタン−金のスパッタ膜を形成させ、電解めっきのシード層としてめっきを行なう。基板表面に付着した金を除去すれば、３０μｍの開口幅を持つＸ線透過領域が、５０μｍごとに並んだ周期構造を持つ部分格子となる。
【００８１】
つぎに、このようにして作製した２枚の部分格子を、部分格子の持つ周期構造を同一の方向にして、格子面同士が平行になるように向けて、部分格子の開口幅の１／２だけ周期方向にずらし、エポキシ樹脂等を用いて貼りあわせる。
【００８２】
Ｘ線用位相格子は、シリコンウエハに、線幅２μｍ、間隙２μｍ、深さ２９μｍであるスリット構造を形成したものを用いる。Ｘ線吸収格子は、シリコンウエハに、線幅２μｍ、間隙２μｍ、深さ２９μｍのスリット構造を形成したものに、さらに間隙部分を金めっきにより金を充填したものを用いる。
【００８３】
Ｘ線エネルギー１７．７ｋｅＶ（０．７オングストローム）で実験を行なう場合、タルボ距離は例えば第３タルボ条件を用いて３ｄ２／２λ＝３４３ｍｍとなる。
【００８４】
Ｘ線用位相格子、Ｘ線用吸収格子共に１次元回折格子の場合には、Ｘ線用吸収格子を該１次元回折格子の周期方向に回折格子のピッチ幅の１／５ずつずらして、Ｘ線用ＣＣＤ検出器により像を取得する。
【００８５】
これより得られる微分位相像を該１次元回折格子の周期方向に積分することによって、位相回復像に変換することができ、Ｘ線位相コントラスト像を撮像できる。
【００８６】
［実施例２］
実施例２においては、Ｘ線透過領域可変型線源格子の構成例について説明する。
【００８７】
本実施例においては、まず、実施例１と同様の方法により、４枚の１次元部分格子を作製する。但し、６０ｍｍ角エリアの４隅に、１０μｍΦの円形レジストパターンを作製しておく。
【００８８】
この円形パターンを用いて、２枚の１次元部分格子を、各々の持つ周期方向が直交するように、エポキシ樹脂等を用いて貼り合わせる。
【００８９】
これを２セット作製することにより、２枚の２次元部分格子が準備される。
【００９０】
次に、２枚の２次元部分格子を、部分格子の持つ周期構造が十分に重なり、Ｘ線透過領域が最大となるように、高精度ステッピングモーター搭載のステージに１枚ずつ取り付ける。Ｘ線位相格子、Ｘ線吸収格子は、実施例１と同一のものを使用する。
【００９１】
高精度ステッピングモーター搭載のステージは、少なくとも部分格子面の縦、横の２軸方向に動作するものを使用する。
【００９２】
２枚の２次元部分格子は、互いに物理的に干渉しないよう、かつ可能な限り近づけて配置する。どちらか一方の２次元部分格子を、ステッピングモーターにより縦、横方向に各々２μｍずつ、すなわち４５°方向に２．８μｍ移動させる。
【００９３】
イオンチェンバーでＸ線強度をモニターし、線量の測定を行なうとともに、Ｘ線用ＣＣＤ検出器でタルボ像のぼやけが最大限低減できるようにする。
【符号の説明】
【００９４】
１１０  Ｘ線
１２０  第１の部分格子
１３０  第２の部分格子
１４０  Ｘ線を遮蔽する厚さ
１５０  第１の部分格子により遮蔽される領域
１５１  第１と第２両方の部分格子により遮蔽される領域
１５２  Ｘ線が透過する領域
１５３ 第２の部分格子により遮蔽される領域
２１０  部分格子
２２０  基板
２３０  基板を加工して作製した部分格子
３００  ２次元部分格子
３１０  ライン状回折格子
３２０  もう一方のライン状回折格子
３３０  ２次元部分格子
３４０  第１の方向
３５０  第２の方向
３６０  開口部
４１０  Ｘ線が透過しない領域
４２０  Ｘ線が透過する領域
５１０  ２次元部分格子
５２０  ２次元部分格子
５３０  Ｘ線透過領域
５４０  ２次元部分格子をずらす方向
６１０  １層目の部分格子
６２０  ２層目の部分格子
６３０  ３層目の部分格子
７１０  Ｘ線源
７２０  Ｘ線撮像装置
７２１  第１の部分格子
７２２  第２の部分格子
７２５  可動手段
７３０  被検体
７４０  位相格子
７５０  吸収格子
７６０  検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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