(57)【要約】【課題】  ラスタースキャンを用いた縞走査法を行うトールボット干渉計よりも、移動距離と移動回数のうち、少なくともいずれかが少ない縞走査法を行うトールボット干渉計を提供する。【解決手段】  トールボット干渉計１１０は、回折格子４と遮蔽格子５と検出器６と移動手段１０とを備える。移動手段は、回折格子により形成される第１の強度分布又は遮蔽格子を第１の方向と第２の方向とに移動させ、検出器がこの移動と同期してＸ線の検出を行うことで、トールボット干渉計１１０は２次元（ｘ軸方向とｙ軸方向）の縞走査法を行う。  ｘ軸方向における縞走査とｙ軸方向における縞走査とに伴う、移動手段による第１の強度分布又は遮蔽格子の移動回数は、Ｄｘ×（Ｄｙ＋１）−２より少ない。  但し、Ｄｘは前記ｘ軸方向における縞走査に伴う前記検出の回数、Ｄｙは前記ｙ軸方向における縞走査に伴う前記検出の回数とする。【選択図】  図１
2016032573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源からのＸ線を回折して明部と暗部とが２方向に配列した第１の強度分布を形成する回折格子と、
前記第１の強度分布を形成するＸ線の一部を遮蔽することで、明部と暗部とがｘ軸方向とｙ軸方向とに配列した第２の強度分布を形成する遮蔽格子と、
前記遮蔽格子からのＸ線強度の検出を行ない、前記強度分布の情報を取得する検出器と、
前記第１の強度分布又は前記遮蔽格子を移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段による、前記ｘ軸方向における前記第１の強度分布と前記遮蔽格子との相対位置の変化と、
前記検出器による、前記ｘ軸方向における前記相対位置の変化の前後における前記検出と、により前記ｘ軸方向における縞走査を行い、
前記移動手段による、ｙ軸方向における前記第１の強度分布と前記遮蔽格子との相対位置の変化と、
前記検出器による、前記ｙ軸方向における前記相対位置の変化の前後における前記検出と、
により前記ｙ軸方向における縞走査を行い、
前記ｘ軸方向における縞走査と前記ｙ軸方向における縞走査とに伴う、前記移動手段による前記第１の強度分布又は前記遮蔽格子の移動回数が、Ｄｘ×（Ｄｙ＋１）−２より少ないことを特徴とするトールボット干渉計。
但し、Ｄｘは前記ｘ軸方向における縞走査に伴う前記検出の回数、
Ｄｙは前記ｙ軸方向における縞走査に伴う前記検出の回数とし、ＤｘとＤｙは共に３以上の整数とする。
【請求項２】
前記ｘ軸方向における縞走査と前記ｙ軸方向における縞走査とに伴う、前記移動手段による前記第１の強度分布の移動距離の合計が、Ｎｘ×（Ｄｘ−１）×（２Ｄｙ−１）÷Ｄｘ＋Ｎｙ×（Ｄｙ−１）÷Ｄｙより短いことを特徴とする請求項１に記載のトールボット干渉計。
但し、前記移動手段が前記第１の強度分布を移動させることで前記ｘ軸方向における前記相対位置と、前記ｙ軸方向における前記相対位置とを移動させるとき、
Ｎｘは前記第１の方向における前記第１の強度分布の周期であり、
Ｎｙは前記第２の方向における前記第１の強度分布の周期である。
また、前記移動手段が前記遮蔽格子を移動させることで前記ｘ軸方向における前記相対位置と、前記ｙ軸方向における前記相対位置とを移動させるとき、Ｎｘは前記第１の方向における前記遮蔽格子の周期であり、
Ｎｙは前記第２の方向における前記遮蔽格子の周期である。
【請求項３】
Ｘ線源からのＸ線を回折して明部と暗部とが２方向に配列した第１の強度分布を形成する回折格子と、
前記第１の強度分布を形成するＸ線の一部を遮蔽することで、明部と暗部とがｘ軸方向とｙ軸方向とに配列した強度分布を形成する遮蔽格子と、
前記遮蔽格子からのＸ線の強度を検出し、前記強度分布の情報を取得する検出器と、
前記第１の強度分布と前記遮蔽格子との少なくともいずれかを移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段による、前記ｘ軸方向における前記第１の強度分布と前記遮蔽格子との相対位置の変化と、
前記検出器による、前記ｘ軸方向における前記相対位置の変化の前後における前記検出と、により前記ｘ軸方向における縞走査を行い、
前記移動手段による、前記ｙ軸方向における前記第１の強度分布と前記遮蔽格子との相対位置の変化と、
前記検出器による、前記ｙ軸方向における前記相対位置の変化の前後における前記検出とにより前記ｙ軸方向における縞走査を行い、
前記ｘ軸方向における縞走査と前記ｙ軸方向における縞走査とに伴う、前記移動手段による前記第１の強度分布の移動距離の合計が、Ｎｘ×（Ｄｘ−１）×（２Ｄｙ−１）÷Ｄｘ＋Ｎｙ×（Ｄｙ−１）÷Ｄｙより短いことを特徴とするトールボット干渉計。
但し、前記移動手段が前記第１の強度分布を第１の方向に移動させることで前記ｘ軸方向における前記相対位置を、前記第１の強度分布を第２の方向に移動させることで前記ｙ軸方向における前記相対位置を移動させるとき、
Ｎｘは前記第１の方向における前記第１の強度分布の周期であり、
Ｎｙは前記第２の方向における前記第１の強度分布の周期である。
また、前記移動手段が前記遮蔽格子を第１の方向に移動させることで前記ｘ軸方向における前記相対位置を、前記遮蔽格子を第２の方向に移動させることで前記ｙ軸方向における前記相対位置とを移動させるとき、Ｎｘは前記第１の方向における前記遮蔽格子の周期であり、
Ｎｙは前記第２の方向における前記遮蔽格子の周期である。
【請求項４】
前記移動手段は、
前記第１の強度分布又は前記遮蔽格子を第１の方向にのみ移動させることで前記ｘ軸方向における前記第１の強度分布と前記遮蔽格子との相対位置を変化させ、
前記第１の強度分布又は前記遮蔽格子を前記第１の方向と交差する第２の方向にのみ移動させることで前記ｙ軸方向における前記第１の強度分布と前記遮蔽格子との相対位置を変化させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトールボット干渉計。
【請求項５】
前記検出器による連続する２回の検出の間に、
前記移動手段は、
前記第１の方向における前記相対位置の移動、又は、前記第２の方向における前記相対位置の移動を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のトールボット干渉計。
【請求項６】
前記検出器による連続する２回の検出の間に、
前記移動手段は、
前記第１の方向における前記相対位置をＮｘ×ｍｘ＋Ｎｘ／Ｄｘ変化させるか、
前記第２の方向における前記相対位置をＮｘ×ｍｙ＋Ｎｘ／Ｄｘ変化させることを特徴とする請求項５項に記載のトールボット干渉計。
但し、前記移動手段が前記第１の強度分布を第１の方向に移動させることで前記ｘ軸方向における前記相対位置を、前記第１の強度分布を第２の方向に移動させることで前記ｙ軸方向における前記相対位置を移動させるとき、
Ｎｘは前記第１の方向における前記第１の強度分布の周期であり、
Ｎｙは前記第２の方向における前記第１の強度分布の周期である。
また、前記移動手段が前記遮蔽格子を第１の方向に移動させることで前記ｘ軸方向における前記相対位置を、前記遮蔽格子を第２の方向に移動させることで前記ｙ軸方向における前記相対位置とを移動させるとき、Ｎｘは前記第１の方向における前記遮蔽格子の周期であり、
Ｎｙは前記第２の方向における前記遮蔽格子の周期である。
また、ｍｘとｍｙは０以上の整数とする。
【請求項７】
前記移動回数が、Ｄｘ×Ｄｙ−１回であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のトールボット干渉計。
【請求項８】
前記移動手段は、前記ｘ軸方向における縞走査と前記ｙ軸方向における縞走査との前に、前記第１の強度分布を前記第１の方向と、前記第１の方向の逆方向と、前記第２の方向と、前記第２の方向の逆方向とに移動させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のトールボット干渉計。
【請求項９】
前記移動手段は、前記ｘ軸方向における縞走査と前記ｙ軸方向における縞走査との前に、前記遮蔽格子を前記第１の方向と、前記第１の方向の逆方向と、前記第２の方向と、前記第２の方向の逆方向とに移動させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のトールボット干渉計。
【請求項１０】
前記移動手段は、前記回折格子を移動させることにより前記第１の強度分布を移動させることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のトールボット干渉計。
【請求項１１】
前記移動手段は、前記Ｘ線源を移動させることにより前記第１の強度分布を移動させることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のトールボット干渉計。
【請求項１２】
前記Ｘ線源は、遮蔽部と複数の透過部を有し、
照射されたＸ線を分割する線源格子により作り出された仮想的なＸ線源であり、
前記移動手段は、前記線源格子を移動させることにより前記Ｘ線源を移動させることを特徴とする請求項１１項に記載のトールボット干渉計。
【請求項１３】
Ｘ線源固定手段を有し、
前記移動手段は、前記Ｘ線源固定手段を移動させることで前記Ｘ線源を移動させることを特徴とする請求項１１項に記載のトールボット干渉計。
【請求項１４】
前記Ｘ線源からＸ線の遮蔽と透過が可能なシャッターを備え、
前記シャッターは前記Ｘ線源と被検体との間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のトールボット干渉計。
【請求項１５】
前記シャッターは、透過部が形成されたた遮蔽部を有し、
前記遮蔽部が回転軸を中心として回転することにより、前記被検体へのＸ線の照射を断続的に行うことができることを特徴とする請求項１４に記載のトールボット干渉計。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のトールボット干渉計と、
前記検出器による検出結果を用いて被検体の情報を算出する演算装置とを備え、
前記演算装置は、
前記ｘ軸方向における縞走査により得られた検出結果を用いて前記ｘ軸方向における被検体の情報を算出し、
前記ｙ軸方向における縞走査により得られた検出結果を用いて前記ｙ軸方向における前記被検体の情報を算出することを特徴とするトールボット干渉システム。
【請求項１７】
前記ｘ軸方向における被検体の情報は、前記ｘ軸方向におけるＸ線の位相情報又は前記ｘ軸方向におけるＸ線の散乱情報であり、
前記ｙ軸方向における被検体の情報は、前記ｙ軸方向におけるＸ線の位相情報又は前記ｙ軸方向におけるＸ線の散乱情報であることを特徴とする請求項１６の記載のトールボット干渉システム。
【請求項１８】
Ｘ線源からのＸ線を回折して明部と暗部とが２方向に配列した第１の強度分布を形成する回折格子と、前記第１の強度分布を形成するＸ線の一部を遮蔽することで、明部と暗部とがｘ軸方向とｙ軸方向とに配列した強度分布を形成する遮蔽格子と、前記遮蔽格子からのＸ線の強度の検出を行い、前記強度分布の情報を取得する検出器とを備えるトールボット干渉計に用いられる縞走査法であって、
前記ｘ軸方向における縞走査に伴う前記検出の回数をＤｘ、
前記ｙ軸方向における縞走査に伴う前記検出の回数をＤｙ、とするとき、
前記ｘ軸方向における縞走査と前記ｙ軸方向における縞走査とに伴う、前記第１の強度分布と前記遮蔽格子との移動回数が、Ｄｘ×（Ｄｙ＋１）−２より少ないことを特徴とする縞走査法。
但し、ＤｘとＤｙは共に３以上の整数とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を用いたトールボット干渉計、トールボット干渉システム、及び該トールボット干渉計に用いられる縞走査法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被検体により生じるＸ線の位相差を利用した位相コントラスト法の一つとして、トールボット干渉を利用したＸ線トールボット法がある。Ｘ線トールボット法は、一般的に、Ｘ線源、回折格子、遮蔽格子、検出器を備えたＸ線トールボット干渉計が用いられる。回折格子は、Ｘ線を回折し、トールボット効果による干渉パターン（第１の強度分布と呼ぶことがある）を形成する。遮蔽格子は、第１の強度分布が形成される位置に配置され、第１の強度分布を形成するＸ線の一部を遮蔽して第２の強度分布を形成する。検出器は、遮蔽格子からのＸ線の強度を検出することで、第２の強度分布の情報を取得する。
【０００３】
また、Ｘ線トールボット法の一種に、Ｘ線トールボット・ラウ干渉法がある。Ｘ線トールボット・ラウ干渉法を行うＸ線トールボット・ラウ干渉計は、上記構成に加え線源格子を備える。線源格子は、Ｘ線源からのＸ線を細いビームに分割することで、仮想的に微小なＸ線源が配列した状態を作り出し、Ｘ線の空間的可干渉性を向上させることができる。本発明及び本明細書において、単にＸ線トールボット法というときは、Ｘ線トールボット・ラウ干渉法を含み、単にＸ線トールボット干渉計というときは、Ｘ線トールボット・ラウ干渉計を含む。
【０００４】
Ｘ線源（トールボット・ラウ干渉計の場合は、仮想的なＸ線源、つまり線源格子）と回折格子の間または回折格子と遮蔽格子の間に被検体を配置すると、被検体によりＸ線が変調を受けるため、第２の強度分布が被検体による変調を受けて変化する。被検体により変化した第２の強度分布を撮像し、必要に応じて撮像した第２の強度分布の情報に各種演算を施すと、被検体の情報を取得することができる。トールボット干渉計による第２の強度分布の撮像方法の一つとして、縞走査法が知られている。トールボット干渉計の場合、第２の強度分布の位相の変化と第２の強度分布の検出とを繰り返すことで縞走査法を行う。第２の強度分布の位相の変化は、自己像に対して遮蔽格子を走査すること、つまり、自己像又は遮蔽格子を移動させることで相対位置を変化させることにより生じさせる。
【０００５】
非特許文献１には、２次元の縞走査法としてラスタースキャンを用いた縞走査法を行うトールボット干渉計が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＰＲＬ  １０５，  ２４８１０２  （２０１０）  ＰＨＹＳＩＣＡＬ  ＲＥＶＩＥＷ  ＬＥＴＴＥＲＳ．  Ｔｗｏ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｘ−Ｒａｙ  Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ．  Ｉｒｅｎｅ  Ｚａｎｅｔｔｅ  ／  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｆａｃｉｌｉｔｙ，  Ｇｒｅｎｏｂｌｅ，  Ｆｒａｎｃｅ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
縞走査法では、縞走査に伴う自己像又は遮蔽格子の移動に時間がかかるため、撮像時間が長くなることが懸念される。尚、移動時間は、移動距離だけでなく、移動回数による影響を受ける。
そこで、本発明では、非特許文献１に記載のラスタースキャンを用いた縞走査法を行うトールボット干渉計よりも、移動距離と移動回数のうち、少なくともいずれかが少ない縞走査法を行うトールボット干渉計を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のトールボット干渉計は、Ｘ線源からのＸ線を回折して明部と暗部とが２方向に配列した第１の強度分布を形成する回折格子と、前記第１の強度分布を形成するＸ線の一部を遮蔽することで、明部と暗部とがｘ軸方向とｙ軸方向とに配列した第２の強度分布を形成する遮蔽格子と、前記遮蔽格子からのＸ線強度の検出を行ない、前記強度分布の情報を取得する検出器と、前記第１の強度分布又は前記遮蔽格子を移動させる移動手段とを備え、前記移動手段による、前記ｘ軸方向における前記第１の強度分布と前記遮蔽格子との相対位置の変化と、前記検出器による、前記ｘ軸方向における前記相対位置の変化の前後における前記検出と、により前記ｘ軸方向における縞走査を行い、前記移動手段による、ｙ軸方向における前記第１の強度分布と前記遮蔽格子との相対位置の変化と、前記検出器による、前記ｙ軸方向における前記相対位置の変化の前後における前記検出と、により前記ｙ軸方向における縞走査を行い、前記ｘ軸方向における縞走査と前記ｙ軸方向における縞走査とに伴う、前記移動手段による前記第１の強度分布又は前記遮蔽格子の移動回数が、Ｄｘ×（Ｄｙ＋１）−２より少ないことを特徴とする。
【０００９】
但し、Ｄｘは前記ｘ軸方向における縞走査に伴う前記検出の回数、
Ｄｙは前記ｙ軸方向における縞走査に伴う前記検出の回数とし、ＤｘとＤｙは共に３以上の整数とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、ラスタースキャンを用いた縞走査法を行うトールボット干渉計よりも、移動距離と移動回数のうち、少なくともいずれかが少ない縞走査法を行うトールボット干渉計を提供することができる。
本発明のその他の側面については、以下で説明する実施の形態で明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１及び２における移動方法の説明図
【図２】実施形態１及び２におけるトールボット干渉計の全体構成図
【図３】実施形態１における移動方法の説明図
【図４】実施形態３におけるトールボット干渉計の全体構成図
【図５】実施形態３における回転シャッターの一例についての説明図
【図６】実施形態３における回転シャッターの一例についての説明図
【図７】従来技術における移動方法（ラスタースキャン）についての説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
従来、２次元格子の縞走査法における走査方法（第１の強度分布又は遮蔽格子の移動方法のことを指す）として、非特許文献１に記載の通り、ラスタースキャン法が用いられていきた。ラスタースキャン法では、複数回（Ｄｘ回とする）の検出毎に、連続する２回の検出（例えば、Ｄｘ回目の検出とＤｘ＋１回目の検出）の間に、第１の強度分布と遮蔽格子との相対位置を、第１の方向と、該方向と交差する第２の方向とに変化させる。つまり、連続する２回の検出の間に、第１の強度分布と遮蔽格子との相対位置の移動が、第１の方向への移動１回と、第２の方向への１回の、合計２回行われる。一方、以下で説明する実施形態１及び２においては、連続する２回の検出の間に行われる移動回数を１回にすることができる走査方法について説明をする。つまり、実施形態１、２の走査方法は、第１の方向における遮蔽格子と第１の強度分布の相対位置を移動させるか、第２の方向における遮蔽格子と第１の強度分布の相対位置を移動させる毎に検出を行うことで、ｘ軸方向とｙ軸方向との縞走査を行う。これにより、合計の移動回数をラスタースキャン法よりも少なくすることができる。
【００１４】
また、従来のラスタースキャン法では、第１の方向へ移動が複数回（（Ｄｘ−１）回とする）行われる毎に、第１の方向の逆方向へ遮蔽格子又は第１の強度分布が移動し、第１の方向における相対位置が、Ｄｘ回前の検出の際の位置に戻る。以下で説明する実施形態１，２の走査方法は、この相対位置の戻しが不要な走査方法である。よって、ｘ軸方向とｙ軸方向との縞走査を行う際に必要な第１の強度分布又は遮蔽格子の移動距離を短くすることができる。
【００１５】
以下、各実施形態についてより具体的に説明をする。
【００１６】
（実施形態１）
本実施形態では、ラスタースキャンを用いた縞走査法よりも移動時間と移動回数が少ない縞走査法を行うトールボット干渉計について説明をする。本実施形態のトールボット干渉計は、ラウ効果を利用したトールボット・ラウ干渉計である。
【００１７】
図２に本実施形態のトールボット干渉計の全体構成を示す。本実施形態のトールボット干渉計１１０は、Ｘ線源１からのＸ線を空間的に分割する線源格子２と、線源格子からのＸ線を回折して第１の強度分布を形成する回折格子と、第１の強度分布を形成するＸ線の一部を遮蔽する遮蔽格子５を備える。更に、遮蔽格子からのＸ線を検出する検出器６と、回折格子をＸ線軸２０と垂直なｘｙ平面において移動する移動手段１０と、移動手段１０と検出器６に対して指令を与える指令部８とを備える。
【００１８】
このトールボット干渉計１１０は、検出器による検出結果に各種演算を施して被検体の情報を取得する演算装置７と共に、トールボット干渉システムを構成する。また、本実施形態のトールボット干渉計１１０はＸ線源を備えないため、別途Ｘ線源１と組み合わせることによって、被検体の計測（つまり、第２の強度分布の撮像）が可能になる。尚、図示していないが、トールボット干渉システムは演算装置が取得した被検体の情報を表示する表示装置を備えていても良い。表示装置として、例えば、ディスプレイやプリンターを用いることができる。
【００１９】
以下、各構成について説明をする。
【００２０】
Ｘ線源１は、実験室、医療現場などで一般的に利用されている焦点サイズが数百μｍ〜数ｍｍ程度の物で、発散Ｘ線（コーンビームＸ線、ファンビームＸ線）である。尚、本明細書においてＸ線とはエネルギーが２ｋｅＶ以上１００ｋｅＶ以下の電磁波を指す。Ｘ線源から出射したＸ線の光路上には、波長選択フィルタ等を配置してもよい。
【００２１】
線源格子２は、Ｘ線を透過する透過部とＸ線を遮蔽する遮蔽部を有し、透過部と遮蔽部とが２方向に配列した２次元の線源格子である。より具体的には、遮蔽部に複数の透過部が２方向に周期的に配置されたパターンを有する。
【００２２】
線源格子は複数の透過部の幅を数μｍ〜数十μｍ程度にすることで、Ｘ線源から放出されたＸ線を数μｍ〜数十μｍピッチのＸ線ビームに分割し、Ｘ線源からのＸ線の空間的可干渉性を向上させる。このように、線源格子を利用することで、Ｘ線源の焦点が数百μｍ程度の、比較的焦点サイズの大きいＸ線源を用いることができる。尚、遮蔽部はＸ線を完全に遮蔽しなくても良いが、空間的可干渉性を向上させるためには遮蔽率が高い方が好ましく、遮蔽部に対して垂直に入射したＸ線の８０％以上が遮蔽されることが好ましい。
【００２３】
本実施形態の回折格子は位相型の回折格子である位相格子４であり、線源格子２からのＸ線を回折して、明部と暗部とが２方向に配列した第１の強度分布を形成する。回折格子として振幅型の回折格子を用いることもできるが、位相型の回折格子の方がＸ線量の損失が少ないので有利である。本実施形態の位相格子４は位相シフト部と位相基準部が直交する２方向に配列した２次元の位相格子であり、位相シフト部を透過したＸ線は位相基準部を透過したＸ線と比較すると、位相が一定量シフトしている。一般的に、位相のシフト量がπラジアン又はπ／２ラジアンの位相格子が良く用いられるが、その他のシフト量の位相格子を用いることもできる。例えば、２π／３や４π／３のシフト量がある。位相格子を構成する材料はＸ線の透過率が高い物質が好ましく、例えば、シリコンを用いることができる。位相のシフト量によって、位相格子のシフト部の周期と第一の強度分布の周期とが一致する場合と、位相シフト部の周期の１／２周期と第一の強度分布の周期とが一致する場合とがある。
【００２４】
遮蔽格子５はＸ線を透過する透過部とＸ線を遮蔽する遮蔽部が２方向に周期を有するように配列した２次元の遮蔽格子である。尚、遮蔽部はＸ線を完全に遮蔽しなくても良い。但し、第１の強度分布に遮蔽格子を重ねることでモアレが形成される程度にＸ線を遮蔽する必要があるため、遮蔽部に対して垂直に入射したＸ線の８０％以上が遮蔽されることが好ましい。
【００２５】
遮蔽格子５は、第１の強度分布が形成される位置（つまり、回折格子との距離がトールボット距離になるように）に配置され、第１の強度分布を形成するＸ線の一部を遮蔽することで、第２の強度分布を形成する。第２の強度分布は、ｘ軸方向とｙ軸方向とに明部と暗部が配列した２次元の強度分布である。遮蔽格子の周期（ピッチ）は回折格子によって遮蔽格子上に形成される第１の強度分布の周期と同一または僅かに異なる値をとることができ、形成したい第２の強度分布の周期によって決めることができる。例えば、遮蔽格子上に形成される第１の強度分布の周期と遮蔽格子の周期とをわずかに異ならせたり、周期方向をずらしたりすることで、第１の強度分布と異なる周期を有する第２の強度分布（つまり、モアレ）を形成しても良い。また、遮蔽格子上に形成される第１の強度分布の周期と遮蔽格子の周期とを等しくし、周期方向も揃える（平行にする）ことで、第１の強度分布と同じ周期を有する第２の強度分布を形成しても良い。尚、第１の強度分布と遮蔽格子との周期方向をそろえると、それらの周期方向と同じ周期方向を有する第２の強度分布が形成される。一方、第１の強度分布と遮蔽格子との周期方向をずらすと、それらの周期方向と異なる周期方向を有する第２の強度分布が形成される。つまり、ｘ軸方向とｙ軸方向とは、第１の強度分布の周期方向と異なることもあるし、等しいこともあり、同様に、遮蔽格子の周期方向と異なることもあるし、等しいこともある。以下では、説明を簡単にするために、ｘ軸方向とｙ軸方向は、位相格子の２つの配列方向のそれぞれと平行である場合を説明する。
【００２６】
検出器６は、遮蔽格子からのＸ線強度の検出を行うことで、強度分布の情報を取得する。検出器は、Ｘ線の強度を検出して強度分布の情報を取得することができる検出器であれば用いることができ、例えば、シンチレータと撮像素子（例えばＣＣＤ）とを備える間接型のＸ線検出器を用いることができる。また、Ｘ線の照射を受けて電荷を発生させる変換層を有する直接型のＸ線検出器を用いることもできる。尚、検出を行うタイミング、露光時間などは、指令部８からの指令に従うものとする。
【００２７】
演算装置７は、検出器による検出結果を用いて、第２の強度分布の変化に基づいた被検体３の情報を算出する。被検体の情報とは、例えば被検体の位相情報と散乱情報と吸収情報である。位相情報とは、被検体によるＸ線の位相変化に基づく情報であり、第２の強度分布の変化を用いて位相回復を行うことで取得することができる。具体的には、例えば、位相像の情報や微分位相像の情報である。また、散乱情報とは、被検体によるＸ線の散乱に基づく情報であり、吸収情報は被検体によるＸ線の吸収に基づく情報である。散乱情報と吸収情報も、第２の強度分布の変化から取得することができる。
【００２８】
演算装置７は、トールボット干渉計が取得した、ｘ軸方向における縞走査により得られた検出結果を用いて、ｘ軸方向における被検体の情報を取得する。同様に、トールボット干渉計が取得した、ｙ軸方向における縞走査により得られた検出結果を用いて、ｙ軸方向における被検体の情報を取得する。尚、演算装置７として、例えばプロセッサ、メモリ、記憶装置、入出力装置などを有するコンピュータを用いることができる。あるいは、一部又は全部の機能を論理回路などのハードウェアで代替することもできる。
また、演算装置７と指令部８とを１つのコンピュータで実現しても良い。
【００２９】
移動手段１０は、指令部８からの指令に基づいて、位相格子４をＸ線軸２０と垂直なｘｙ平面において移動する。移動手段１０は、例えば位相格子と接続されたアクチュエータである。このアクチュエータは、位相格子をｘｙ平面上にあり、互いに交差する第１の方向と第２の方向に位相格子を移動させる。これにより、強度分布が変化し、強度分布の変化の前後でＸ線の検出を行うことで、縞走査を行うことができる。第１の方向と第２の方向が、位相格子の２つの周期方向と平行に近い程、少しの移動距離で位相格子を１周期分移動させることができるため好ましい。しかしながら、第１の方向へ位相格子が移動したときに、ｘ軸方向における第１の強度分布と遮蔽格子との相対位置が移動すれば、第１の方向が位相格子の周期方向とずれていても（つまり、平行でなくても）良い。同様に、第２の方向へ位相格子が移動したときに、ｙ軸方向における第１の強度分布と遮蔽格子との相対位置が移動すれば、第２の方向が位相格子の周期方向とずれていても良い。
【００３０】
移動手段１０による第１の方向における位相格子の１回の移動距離は、１回の移動距離に縞走査による検出回数をかけた値が位相格子の第１の方向における周期の正の整数倍と等しくなる値とする。位相格子がπ／２や２π／３や４π／３の位相シフト量を有する場合、位相格子が１周期分移動すると、第１の強度分布も１周期分移動するためである。位相格子がπの位相シフト量を有する場合、位相格子の１／２周期分と第１の強度分布の１周期分とが一致する。そのため、πの位相シフト量を有する位相格子を用いた場合、移動手段１０による第１の方向における位相格子の１回の移動距離は、１回の移動距離に縞走査による検出回数をかけた値が位相格子の第１の方向における１／２周期の正の整数倍と等しくなる値とする。例えば、π／２の位相シフト量を有する位相格子のように、位相格子の周期と第1の強度分布の周期とが一致する場合、第１の強度分布を第１の方向に移動させることでｘ軸方向における縞走査を行う場合、検出回数をＤｘとし、第１の方向における第１の強度分布の周期をＮｘとすると、第１の強度分布の１回の移動距離はＮｘ×ｍｘ＋Ｎｘ／Ｄｘである。尚、ｍｘは０以上の整数であり、Ｄｘは３以上の整数である。ｍｘ＝０、Ｄｘ＝３のとき、位相格子を第１の方向に１／３ピッチ分移動させることで、第１の強度分布もＮｘ／３移動することができる。ｙ軸方向においても同様であり、ｙ軸方向における縞走査を行う場合、検出回数をＤｙとし、第２の方向における第１の強度分布の周期をＮｙとすると、第１の強度分布の１回の移動距離はＮｙ×ｍｙ＋Ｎｙ／Ｄｙである。尚、ｍｙは０以上の整数であり、Ｄｙは３以上の整数である。移動距離を少なくするためには、ｍｘとｍｙは小さい方が好ましく、０であること（つまり、第１の方向における移動距離がＮｘ／Ｄｘ、第２の方向における移動距離がＮｙ／Ｄｙであること）が更に好ましい。尚、第１又は第２の方向における１回の移動距離とは、検出器による検出と検出の間における第１又は第２の方向への移動距離のことを指すものとする。πの位相シフト量を有する位相格子のように、位相格子の周期と第１の強度分布の周期の１／２とが一致する場合、Ｎｘを１／２Ｎｘで置き換えれば良い。
【００３１】
ｘ軸方向における縞走査でＤｘ回、ｙ軸方向における縞走査でＤｙ回の検出を行う場合、Ｄｘ×Ｄｙ回の検出により、ｘ軸方向とｙ軸方向における縞走査を行うことができる。尚、位相格子を移動させる代わりに、Ｘ線源（トールボット・ラウ干渉計の場合は線源格子により形成される仮想的なＸ線源）を移動させても第１の強度分布を移動させることができる。線源格子の移動により第１の強度分布を移動させる場合の線源格子の移動量は、線源格子を１周期分移動させることで第１の強度分布が１周期移動することを用いて決めることができる。また、線源格子を備えないトールボット干渉計の場合、Ｘ線源固定手段を移動手段と接続し、Ｘ線源固定手段を移動させることでＸ線源を移動させても良い。
【００３２】
また、第１の強度分布を移動させる代わりに、遮蔽格子を移動させることで第１の強度分布と遮蔽格子の相対位置を移動させても良い。遮蔽格子を移動させる場合も、第１の方向における遮蔽格子の１回の移動距離は、１回の移動距離に縞走査による検出回数をかけた値が遮蔽格子の第１の方向における周期の正の整数倍と等しくなる値とする。例えば、遮蔽格子を第１の方向に移動させることでｘ軸方向における縞走査を行う場合、Ｎｘを第１の方向における遮蔽格子の周期とすれば、上述の移動距離を示す式（Ｎｘ×ｍｘ＋Ｎｘ／Ｄｘ）が遮蔽格子を移動させる場合であっても適用できる。
【００３３】
非特許文献１に記載の、ラスタースキャン法よる位相格子の移動方法を図７（ａ）を用いて説明する。但し、図７においては、Ｘ線源、遮蔽格子、検出器、被検体を固定したまま、位相格子４を第１の方向（右方向）へ移動することで、ｘ軸方向へ縞走査を行うものとし、位相格子４を第２の方向（下方向）へ移動することでｙ軸方向へ縞走査を行うものとする。また、Ｄｘ＝Ｄｙ＝４とする。図７において、丸で囲まれた数字の箇所に回折格子のある特定の点（アライメントポイント）があるときに検出を行うものとし、１つ１つの矢印が１回の移動を示す。但し、移動回数は、検出と検出の間に行われる移動のうち、１つの方向における移動を１回とみなす。つまり、図７（ａ）の４回目の検出と５回目の検出の間には、第１の方向における移動と第２の方向における移動が行われているため、この間に行われた移動の回数は２回とみなす。また、８回目と９回目、１２回目と１３回目の検出の間にも同様に２回の移動が行われている。つまり、ラスタースキャン法では、Ｄｘ回の検出毎に２回の移動が行われる。
【００３４】
また、図７（ａ）からわかるように、ｘ軸とｙ軸との２次元縞走査に必要な移動回数は、１８回となり、第１の方向（図面右方向）への一回の移動距離を１とすると、第１の方向の逆方向（図面左方向）への移動距離は３となる為、動作距離で示すと２４となる。尚、第１の方向の逆方向への移動距離は、相対位置の戻しに必要な移動距離である。これを式で示すと、第１の方向と第２の方向への移動回数Ｄｘ×Ｄｙ−１に、第１の方向の逆方向への移動回数Ｄｙ−１を足した、（Ｄｘ＋１）×Ｄｙ−２がラスタースキャンによる位相格子の移動回数となる。また、第１の方向への１回の移動距離はＮｘ／Ｄｘ、第２の方向への１回の移動距離はＮｙ／Ｄｙなので、合計の移動距離は、Ｎｘ×（Ｄｘ−１）×（２Ｄｙ−１）÷Ｄｘ＋Ｎｙ×（Ｄｙ−１）÷Ｄｙとなる。尚、遮蔽格子を移動させる場合は、式中のＮｘを第１の方向における遮蔽格子の周期とし、Ｎｙを第１の方向における遮蔽格子の周期とすればよい。
【００３５】
本実施形態のトールボット干渉計は、ｘ軸方向とｙ軸方向における縞走査に伴う移動回数が（Ｄｘ＋１）×Ｄｙ−２より少ない。これは、上述のように、ｎ×Ｄｘ回目とｎ×Ｄｘ＋１回目の検出の間の移動回数を１回にすることができるためである。尚、ｎは正の整数である。全てのｎに対して、移動回数が１回でなくても良く、少なくとも１つのｎに対して移動回数が１回であれば良い。つまり、Ｄｘ＝４のとき、４回目と５回目の検出の間の移動回数が１回であり、８回目と９回目の検出の間の移動回数を２回としても良い。しかしながら、全てのｎに対して移動回数が１回であることが好ましく、この場合、全ての連続する検出間の移動回数が１回となる。
【００３６】
加えて、本実施形態のトールボット干渉計は、ｘ軸方向とｙ軸方向における縞走査に伴う合計の移動距離もＮｘ×（Ｄｘ−１）×（２Ｄｙ−１）÷Ｄｘ＋Ｎｙ×（Ｄｙ−１）÷Ｄｙより少ない。これは、上述のように、ｎ×Ｄｘ＋１回目の検出時のｘ軸方向における相対位置が（ｎ−１）×Ｄｘ＋１回目の検出時と同じになるように、相対位置を戻すことが不要なためである。尚、移動回数同様にｎは正の整数であり、少なくとも１つのｎに対して相対位置の戻しをしていなければ良い。しかしながら、全てのｎに対して相対位置の戻しをしないことが好ましく、この場合、全ての連続する検出間の移動距離が、Ｎｘ×ｍｘ＋Ｎｘ／Ｄｘ又はＮｙ×ｍｙ＋Ｎｙ／Ｄｙである。よって、ラスタースキャンを用いた縞走査法を行うトールボット干渉計よりも、格子の移動時間を含む撮像時間を短くすることができる。
【００３７】
本実施形態のトールボット干渉計が行う縞走査法における、位相格子の移動方法の一例を図１及び図３に示す。本実施形態のトールボット干渉計は、図１及び図３に示すように、第１又は第２の方向へ１回移動する毎に検出を行うこと（つまり、全てのｎに対して移動回数が１回であること）が好ましい。この際、第１の強度分布と遮蔽格子とが同じ相対位置にあるときには複数回の検出を行わない、つまり、１つの相対位置に対して１回のみ検出を行う。これにより、Ｄｘ×Ｄｙ−１回の移動とＤｘ×Ｄｙ回の検出によりｘ軸方向とｙ軸方向とにおける縞走査を行うことができる。１回の移動による移動距離は、上述の通りであり、合計の移動距離が、Ｎｘ×（Ｄｘ−１）×（２Ｄｙ−１）÷Ｄｘ＋Ｎｙ×（Ｄｙ−１）÷Ｄｙよりも小さくなるようにｍｘとｍｙを設定すればよく、ｍｘ＝ｍｙ＝０であることがより好ましい。
【００３８】
図３（ａ）は、位相格子が外側から中心方向に向かって渦巻の様な動作をする走査方法を示している。１から１６へ移動する代わりに、１６から１へ向けて移動しても良い。このとき、同じ方向への移動回数は、単調増加（１６から１へ移動する場合）又は単調減少（１から１６へ移動する場合）している。尚、単調増加とは、ｘ＜ｙならばｆ（ｘ）≦ｆ（ｙ）となることを示し、単調減少はｘ＜ｙならばｆ（ｘ）≧ｆ（ｙ）となることを示す。図３(a)では、１から１６へ移動する場合、右方向へ３回、下方向へ３回、左方向へ３回、上方向へ２回、右方向へ２回、下方向へ１回、左方向へ１回移動しており、同じ方向への移動回数は、３、３、３、２、２、１、１と単調減少している。
【００３９】
図３（ｂ）は第１の方向へのＤｘ−１回の移動の後、第２の方向へ１回移動し、第１の方向と逆の方向へＤｘ−１回移動の後、第２の方向へ１回移動することを繰り返す走査法である。
【００４０】
図３（ａ）と（ｂ）に示した走査方法は、位相格子の移動範囲を狭くまとめることができる。よって、ピエゾ素子のように動作範囲が狭いアクチュエータを移動手段として用いる場合には、図３（ａ）又は（ｂ）に示した走査方法を行うことが好ましいことがある。しかしながら、動作範囲上の制約が問題にならない場合であれば、図３（ｃ）と図１に示したような走査方法も用いることができる。これらの走査方法も、連続する２回の検出の間には移動を１回行い、且つ、１回の移動距離は、Ｎｘ×ｍｘ＋Ｎｘ／Ｄｘ又はＮｙ×ｍｙ＋Ｎｙ／Ｄｙである。
【００４１】
尚、図３（ａ）に限らず、図１、３に示した走査方法は、１から１６へ移動する代わりに、１６から１へ向けて移動しても良い。加えて、図中の下方向を第１の方向とし、右方向を第２の方向としても良い。また、図１、３おいてはＤｘ＝Ｄｙとしたが、ＤｘはＤｙと異なる値をとることができる。
【００４２】
図１、３より、ｘ軸方向とｙ軸方向における縞走査は、Ｄｘ×Ｄｙ−１回の移動で行うことができる。移動距離は走査方法によって異なることがあるが、合計の移動距離が、ラスター走査法による合計移動距離よりも小さくなるように適宜ｍｘとｍｙを設定すればよい。Ｄｘ＝Ｄｙ＝４のとき、図７に示したように従来のラスタースキャンを用いた走査法だと２６回の移動が必要であったが、図１、３に示したように、第１又は第２の方向へ１回移動する毎に検出を行うことで、移動回数を１５回まで減らすことができる。よって、撮像時間を短縮することができる。被検体が動くもの（例えば生体）の場合、撮像時間が短いと被検体の動きに伴うブレも軽減できるため、動くものを被検体とする場合は特に本実施形態の効果が大きくなる。加えて、移動中にも被検体へＸ線が照射されている場合には、被検体の被曝量を低減させることもできる。
【００４３】
尚、本実施形態においては、トールボット・ラウ法を用いたが、線源格子をなくし焦点径の微細なＸ線源を用いたトールボット法に対しても、本実施形態を同様に適用することができる。また、本実施形態においては、位相格子を走査する方法について説明をしたが、走査対象は、Ｘ線源（線源格子）、遮蔽格子など、縞走査法で走査させる可能性のあるものは全て対象となる。また、位相格子を走査する代わりに、遮蔽格子を走査する場合は、Ｎｘを第１の方向における遮蔽格子の周期とし、Ｎｙを第２の方向における遮蔽格子の周期とすることで本実施形態を適用することができる。
【００４４】
（実施形態２）
本実施形態では、バックラッシュが発生するアクチュエータを用いた場合に適した走査方法について説明をする。移動手段による位相格子の移動方法以外は実施形態１と同様であるため説明は省略する。
【００４５】
アクチュエータとして比較的安価なステッピングモーターとギアを利用したアクチュエータを用いる場合、機械的に発生するバックラッシュを補正する動作を行うことが好ましい。よって、移動回数と移動距離とは、バックラッシュを補正する動作を行わない場合よりも増加する。
【００４６】
バックラッシュ補正動作も含めたラスタースキャン法よる位相格子の移動方法を図７（ｂ）を用いて説明する。図７（ｂ）の破線で囲われた矢印は、バックラッシュ補正に必要な位相格子の移動であり、本説明においてはバックラッシュ補正に必要な移動距離は、格子を一回移動させる距離と等しいものとする。バックラッシュ補正を考慮すると、１回目の検出の後で行われる移動回数は３０回となり、図７（ａ）に示した走査方法法よりも更に移動回数が（Ｄｙ−１）×４回増加する。また、移動距離も、（Ｄｙ−１）×４×Ｎｘ／Ｄｘ増加する。
【００４７】
そこで、本実施形態では、ｘ軸方向における縞走査を行うためには、第１の方向にのみ位相格子を移動させ、ｙ軸方向における縞走査を行うためには、第２の方向にのみ位相格子を移動させる。位相格子以外の格子を移動させる場合も同様である。つまり、逆方向への移動を行わないことにより、方向転換時に発生するバックラッシュの発生を理論的になくすことができる。これにより、撮像中にバックラッシュ補正のための移動を行わなくて良いため、移動回数と移動距離とを少なくすることができる。よって、撮像時間を短縮することができる。被検体が動くもの（例えば生体）の場合、撮像時間が短いと被検体の動きに伴うブレも軽減できるため、動くものを被検査物とする場合は特に本実施形態の効果が大きくなる。
【００４８】
加えて、移動中にも被検体へＸ線が照射されているとすると、被検体の被曝量を低減させることもできる。
【００４９】
逆方向への移動を行わずに縞走査を行うための位相格子の走査方法の一例を図１に示す。図１に示した走査方法は、図３に示した走査方法と比較して動作範囲が広い必要があるため、ステッピングモーターやリニアモーター等、動作範囲の制約を受けにくいアクチュエータを用いることが好ましい。但し、動作範囲が広いとはいえ、位相格子と遮蔽格子の周期は数μｍ〜十数μｍ程度と小さいため、動作範囲の制約は受けにくい。また、リニアモーターや動作範囲の制約が比較的厳しいピエゾ素子の場合、バックラッシュが発生しないため図１のような走査方法を行わなくても良い。
【００５０】
移動距離を短くするためには、図１（ａ）のように、第１の方向（図中右方向）における１回の移動回数における移動距離はＮｘ／Ｄｘであり、且つ、第２の方向（図中下方向）における１回の移動回数における移動距離はＮｙ／Ｄｙであることが好ましい。しかしながら、上述の移動距離を示す式中において、ｍｘとｍｙとは０以外の数値を取ることができる。図１（ｂ）は、４回目の検出と５回目の検出との間の移動距離が、Ｎｙ＋Ｎｙ／Ｄｙ（つまり、ｍｙ＝１）の例を示している。但し、合計の移動距離が、Ｎｘ×（Ｄｘ−１）×（２Ｄｙ−１）÷Ｄｘ＋Ｎｙ×（Ｄｙ−１）÷Ｄｙ＋（Ｄｙ−１）×４×Ｎｘ／Ｄｘよりも小さくなるようにｍｘとｍｙを設定することが好ましい。
【００５１】
尚、図１中の破線に囲まれた矢印は、撮像前に行うバックラッシュ補正であり、撮像時間に影響を与えないようにすることができる。また、撮像前に行うバックラッシュによる移動回数を加えても、移動回数は１９（Ｄｘ×Ｄｙ＋３）回であり、図７（ｂ）に示したラスタースキャンを用いた縞走査法における移動回数よりも移動回数を少なくすることができる。
【００５２】
（実施形態３）
本実施形態におけるトールボット干渉計１２０は、図４に示す様に実施形態１のトールボット干渉計１１０にＸ線源１と回転シャッター４０を追加した構成である。位相格子の走査にあわせて回転シャッターが動作する点が実施形態１とは異なるが、他の点は実施形態１と同様であるため説明は省略する。
【００５３】
図１（ａ）と図４を用いて、回転シャッター４０と位相格子の走査方法の同期について説明する。図５に示すように、回転シャッター４０は、開口部４２が形成された遮蔽部３０と回転軸４１とを有し、回転軸４１を中心に遮蔽部を左右いずれかに回転することで、被検体へのＸ線照射を断続的に行う。
【００５４】
この時、図１（ａ）の様に位相格子のアライメントポイントが１から１６の各数字で示した位置に移動するのと同期して、開口部４２が光路中に配置される様に回転シャッターが回転する。即ち、最初に回転シャッターの開口部４２が光路中に配置されるタイミングで、位相格子のアライメントポイントは図１において１の位置に配置され、検出器は１回目の検出を行う。その後回転シャッターが一回転して再び開口部４２が光路中に配置されるタイミングで位相格子のアライメントポイント２の位置に配置され、検出器は２回目の検出を行う。以降同様の動作を繰り返す。尚、開口部４２が光路中に配置される際、開口部がＸ線軸２０上に配置されることが好ましい。
【００５５】
このように、回転シャッターを用いることにより、撮像時間自体は実施形態１と同じであるが、位相格子の移動中にはＸ線が被検体に照射されない為、被検体に対する被曝量を実施形態１よりも軽減することが可能となる。尚、図１（ｂ）と図３に示した走査法を行う場合であっても同様に、回転シャッター４０を組合せることが可能である。
【００５６】
更に、回転シャッターとしては図６に示す様に開口部が複数形成された遮蔽部を有するものを利用することもできる。シャッターの回転速度や格子の移動量など、同期を取り易い様に開口部を配置することが好ましい。よって、開口部４２は必ずしも等間隔に配置する必要はなく、位相格子の周期の縦横比（Ｎｘ：Ｎｙ）や検出を行うタイミングにあわせて設定すればよい。例えば、図１（ｂ）に示す走査方法を行う場合、４回目の検出を行うときに光路中に配置される開口部と、５回目の検出を行うときに光路中に配置される開口部との間隔を、他の開口部同士の間隔の５倍とする。これにより、回転スピードを変化させることなく検出のタイミングと被検体へのＸ線の照射タイミングとを同期させることができる。
【００５７】
また、本実施形態の様に回転シャッターを利用すると、シャッターの開閉時に発生する振動を抑え、各格子のドリフトなどを抑制する効果がある。しかしながら、振動が気にならないレベルであれば、回転シャッターに限らず、スライド式等のシャッターを用いて、同様のタイミングで開閉することで同様の効果を期待できる。
【００５８】
また、本実施形態においても、位相格子を走査させる場合で説明を行ったが、線源格子や遮蔽格子などを走査することで第１の強度分布と遮蔽格子との相対位置を変化させることができる。
【実施例】
【００５９】
本実施例では実施形態２のトールボット干渉計について具体的に説明する。尚、位相格子の走査方法は図１（ａ）に示したものとする。
【００６０】
図２は本実施例の構成を表しており、Ｘ線源１から出射したＸ線は線源格子２、被検体３を透過し、位相格子４によって回折し、遮蔽格子５上に形成された第１の強度分布を形成する。そして、第１の強度分布を形成するＸ線の一部が遮蔽格子５によって遮蔽されることでＸ線は強度分布を形成する。そして強度分布の情報は、検出器６による遮蔽格子からのＸ線で検出する。検出器６による検出は、指令部８により検出器６に送られる指令に従って行われる。また、検出器６による検出データは、トールボット干渉計と接続された演算装置７に送られ、被検体３の微分位相像の情報が算出される。
【００６１】
位相格子４は、移動手段１０によって位相格子の配列に沿った２つの方向（第１の方向と第２の方向）に移動できるように構成されており、縞走査法を適応できるような構成となっている。
【００６２】
上記構成において、具体的な数値を示しながら本実施例について詳細に説明する。
【００６３】
Ｘ線源１から出射するＸ線のエネルギーとしては、３５ｋｅＶ（３．５４×１０−２  ｎｍ）とした。
【００６４】
線源格子２の有効サイズを一辺１２ｍｍの正方形とし、位相格子４と遮蔽格子５の有効サイズをいずれも一辺１５０ｍｍの正方形とし、検出器６で検出できる有効サイズ（つまり、検出範囲）も一辺１５０ｍｍの正方形とする。
【００６５】
位相格子４は、位相シフト部と位相基準部が市松格子状に配置されており、その周期を１０μｍとする。位相格子４にはＸ線透過率が高いシリコンを用い、格子面に周期的に凸部を設けることで位相シフト部と位相基準部を形成する。位相格子４はπ格子とし、３５ｋｅＶのＸ線を照射する場合、空気との屈折率差（５．３７×１０−７）を考慮すると、位相シフトに必要な高さは３３μｍとなる。即ち、位相格子は、位相シフト部の高さ（凸部）が位相基準部よりも３３μｍ高くなるように作成する。更に、位相格子を移動させる為の移動手段として、ステッピングモーターを利用したＸＹステージを位相格子を保持する格子フォルダーに接続する。
【００６６】
また、線源格子２、遮蔽格子５については、井桁格子状（メッシュ状）とし、遮蔽部にＸ線吸収率の高いＡｕをメッキ処理し、それ以外の場所でＸ線を透過する構成とする。
【００６７】
線源格子２、遮蔽格子５の周期をそれぞれ１２．８μｍ、８．２４μｍとし、Ａｕの厚みをいずれも１２０μｍとする。また、凸部と平面部の幅は１：１となるように形成する。
【００６８】
次に上記の各格子を配置する。Ｘ線源１と線源格子２の距離が１００ｍｍ、Ｘ線源１と位相格子４の距離が１０００ｍｍになるように、線源格子２と位相格子４を配置する。次に、本実施例のトールボット干渉計において、トールボット距離は５８２ｍｍなので、Ｘ線源１と遮蔽格子５の距離が１５８２ｍｍになるように遮蔽格子５を配置する。
【００６９】
上記格子を配置後、縞走査法を用いて撮像を実施する。位相格子の移動回数を、第１の方向に３回、第２の方向に３回とする（つまり、Ｄｘ＝Ｄｙ＝４）。このとき、第１の方向と第２の方向とのそれぞれにおける位相格子の周期（Ｎｘ，Ｎｙ）が共に１０μｍなので、位相格子の一回の移動距離は、以下の式から２．５μｍと求まる。
Ｎｘ／Ｄｘ＝２．５
従って、従来法であるラスタースキャンを用いた縞走査法で位相格子を走査する場合、一回の撮像の為に位相格子を移動させる距離は、図７（ｂ）より、２．５×３６＝９０μｍとなることが分かる。但し、バックラッシュに必要な移動距離は、位相格子を一回、移動させる距離（本実施例の場合、２．５μｍ）と等しいものとし、撮像前のバックラッシュ補正は考慮しないものとする。これに対し、本実施例による位相格子の走査方法では、一回の撮像の為に位相格子を移動させる距離は図１（ａ）より、２．５×１５＝３７．５μｍとなる。
【００７０】
実際に格子が１回移動する為に必要な時間は、移動距離に応じてかかる移動そのものの所要時間に加え、移動の指示を出す指令部との通信時間や、動き出しにかかる時間が加味される。しかしながら、本実施例のトールボット干渉計は、移動回数も移動距離も従来のトールボット干渉計よりも少ないため、従来のトールボット干渉計よりも短い撮像時間でｘ軸方向とｙ軸方向における縞走査を行うことができる。
【００７１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１  Ｘ線源
２  線源格子
３  被検体
４  位相格子
５  遮蔽格子
６  検出器
７  演算装置
８  指令部
１０  移動手段
２０  Ｘ線軸
【図１】
2016032573.tif 000003
【図２】
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【図３】
2016032573.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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