(57)【要約】【課題】Ｘ線タルボ・ロー干渉計による高感度Ｘ線撮像法の分野において、安価に製作でき、高精度かつ高アスペクト比のマルチスリットを用いたＸ線撮像装置を提供する【解決手段】Ｘ線発生源１は、必要量のＸ線を、スリット部材２に向けて照射する。スリット部材２は、Ｘ線の吸収量が低い低吸収材２１と、低吸収材２１よりもＸ線の吸収量が高い高吸収材２２とを備える。低吸収材２１と高吸収材２２とは、実質的に同じ方向に延長される。さらに、低吸収材２１と高吸収材２２とは、交互に、かつ、所定のピッチで積層されている。スリット部材２は、低吸収材２１及び高吸収材２２の延長方向が、Ｘ線発生源１から照射されるＸ線の進行方向と交差するように配置される。第一格子３は、スリット部材２を透過したＸ線を回折する。第二格子４は、第一格子３で回折したＸ線を回折する。Ｘ線画像検出器５は、第二格子４で回折したＸ線を検出する【選択図】図１
2009240378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線発生源と、スリット部材と、第一格子と、第二格子と、Ｘ線画像検出器とを備えており、
前記Ｘ線発生源は、必要量のＸ線を、前記スリット部材に向けて照射する構成となっており、
前記スリット部材は、Ｘ線の吸収量が低い低吸収材と、前記低吸収材よりもＸ線の吸収量が高い高吸収材とを備えており、
前記低吸収材と前記高吸収材とは、実質的に同じ方向に延長されており、
さらに、前記低吸収材と前記高吸収材とは、交互に、かつ、所定のピッチで積層された構成となっており、
前記スリット部材は、前記低吸収材及び前記高吸収材の延長方向が、前記Ｘ線発生源から照射されるＸ線の進行方向と交差するように配置されており、
前記第一格子は、前記スリット部材を透過した前記Ｘ線を回折する構成となっており、
前記第二格子は、前記第一格子で回折したＸ線を回折する構成となっており、
前記Ｘ線画像検出器は、前記第二格子で回折したＸ線を検出する構成となっている
ことを特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項２】
前記スリット部材は、前記Ｘ線発生源の側が凹となる略円筒面形状をなすように湾曲されている
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮像装置。
【請求項３】
前記低吸収材は、隣接する前記高吸収材どうしを接着する機能を備えている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線撮像装置。
【請求項４】
前記高吸収材は、隣接する前記低吸収材どうしを接着する機能を備えている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線撮像装置。
【請求項５】
前記低吸収材と前記高吸収材は、いずれも均一な厚さに形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項６】
前記低吸収材は、前記高吸収材どうしを接着させる接着剤により構成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線撮像装置。
【請求項７】
前記低吸収材及び前記高吸収材の内の一方又は両方は、外力による変形が可能な材質により構成されている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項８】
Ｘ線撮像装置に用いるスリット部材の製造方法であって、以下のステップを備える：
（１）Ｘ線の吸収量が低い低吸収材と、前記低吸収材よりもＸ線の吸収量が高い高吸収材とを交互に積層するステップ；
（２）積層された前記低吸収材及び前記高吸収材の積層方向における相対的な位置を固定化するステップ；
（３）積層された前記低吸収材及び前記高吸収材を、積層方向にほぼ沿って切断することにより、前記スリット部材を構成するステップ。
【請求項９】
前記ステップ（２）における固定化は、積層された前記低吸収材及び前記高吸収材の周囲を固定することにより行われる
請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記ステップ（２）における固定化は、積層された前記低吸収材と前記高吸収材を接着させることにより行われる
請求項８に記載の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか１項に記載したＸ線撮像装置を用いたＸ線撮像方法であって、以下のステップを含む：
（１）前記Ｘ線発生源から前記スリット部材へＸ線を照射することによって、前記スリット部材から、複数のライン状のＸ線を発生させるステップ；
（２）前記第一格子が、前記スリット部材から発生した前記ライン状のＸ線を回折するステップ；
（３）前記第二格子が、前記第一格子で回折したＸ線を回折するステップ、
（４）前記Ｘ線画像検出器が、前記第二格子で回折したＸ線を検出するステップ。
【請求項１２】
Ｘ線撮像装置におけるＸ線発生源から発生したＸ線を部分的に透過させるためのスリットであって、
Ｘ線の吸収量が低い低吸収材と、前記低吸収材よりもＸ線の吸収量が高い高吸収材とを備えており、
前記低吸収材と前記高吸収材とは、実質的に同じ方向に延長されており、
さらに、前記低吸収材と前記高吸収材とは、交互に、かつ、所定のピッチで積層された構成となっており、
前記低吸収材及び前記高吸収材の延長方向は、前記Ｘ線発生源から照射されるＸ線の進行方向と交差するように配置されている
ことを特徴とするスリット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線の位相を利用して被写体の内部構造を高感度で観察するためのＸ線撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線は透過力が高いゆえに、物体内部を透視するためのプローブとして、医用画像診断、非破壊検査、セキュリティチェックなどにおいて、広く利用されている。Ｘ線透視画像のコントラストは、Ｘ線減衰率の違いによっており、Ｘ線を強く吸収する物体はＸ線の影として描出される。Ｘ線吸収能は、原子番号が大きい元素を多く含むほど強くなる。逆に原子番号が小さい元素から成る物質についてはコントラストがつきにくいことも指摘でき、これがＸ線透視画像の原理的欠点でもある。したがって、生体軟部組織やソフトマテリアルなどに対しては、十分な感度を得ることができない。
【０００３】
一方、Ｘ線の位相情報を利用すれば、一般的な従来のＸ線透視画像に比べて最高で約３桁の高感度化が実現することが知られている。Ｘ線をあまり吸収しない軽元素からなる物質（生体軟組織や有機材料など）の観察に適用できることから、その実用が期待される。
【０００４】
このＸ線位相情報を利用した高感度撮像法の研究は、１５年ほど前から興った分野であるが、通常は高度なＸ線源が必要となるために、現実的にはその実用は進んでいない。すなわち、単色平面波のＸ線を使うＸ線光学系がその主流としてこれまで研究されてきており、それゆえに極めて高い輝度のＸ線源の使用を前提としている。
【０００５】
単色平面波を得るためには、もともと得られるＸ線から、特定の方向に進む特定のスペクトル成分のみを選別する必要がある。そのため、撮像に必要な強度を確保するためには、選別によるロスを補えるだけの十分な明るさが元のＸ線に求められる。そのような光学素子としてシリコンなどの単結晶が使われるが、同時に巨大なシンクロトロン放射光施設の利用を実質的に前提とせざるを得ず、実用を検討する場合には大きな障害になっている。
【０００６】
広いバンド幅のコーンビームで機能する位相利用撮像法が実現すれば、シンクロトロン放射光以外のコンパクトＸ線源を用いた装置化が期待できる。そのような撮像法の候補として、Ｘ線タルボ干渉計によるＸ線位相撮像法が期待されている（下記特許文献１及び２参照）。この方法では、単結晶ではなくＸ線格子を使うため、多色の発散ビームＸ線を利用した撮像が可能である。
【０００７】
ただし、位相利用撮像法では、ある程度の空間的可干渉性がＸ線に求められる。そのためには、Ｘ線発生源のサイズがある程度小さくなくてはならない。すると、コンパクトなＸ線源といっても、この方法で使用できる既存のＸ線源は、実質的にマイクロフォーカスＸ線源ということになってくる。通常フォーカスのＸ線源はこれに該当しない。
【０００８】
マイクロフォーカスＸ線源では、図８のようにターゲットＴにおける微少領域に電子線ＥＢを照射することによって、Ｘ線を発生させている。しかしながら、長い露光時間が許されるケースを除いて、マイクロフォーカスＸ線源で得られるＸ線のパワーは、Ｘ線撮像に適用するには不十分であるという問題がある。
【０００９】
従来のＸ線タルボ・ロー干渉計では、通常フォーカスのＸ線源を用いて強度不足の問題を回避している。Ｘ線タルボ・ロー干渉計の構成は、Ｘ線タルボ干渉計の構成にマルチスリットが加わったものとされる。すなわち、この技術では、ターゲットにおける比較的に広い面積に対して電子線を照射してＸ線を発生させ、発生したＸ線をマルチスリットで部分的に透過させる。これにより、細幅でかつ線状の仮想的Ｘ線源が所定ピッチで配置された線源を実現することができる。なお、このような、複数のマイクロラインを持つ線源を、マイクロマルチライン線源と称することがある。
【００１０】
マルチスリットにおける各々のスリットからのＸ線は、個別に下流のＸ線タルボ干渉計を動作させる。それぞれのスリットからのＸ線により生成されるモアレ縞が１周期ずれて重なるようにマルチスリットの間隔を決めておくことにより、Ｘ線タルボ干渉計の原理による位相情報検出が可能となる。
【００１１】
しかし、マルチスリットは、Ｘ線を遮断すべき部分の機能を保証するために、十分な厚さを持つ必要がある。しかも、マルチスリットは、数十ミクロンの間隔で十ミクロン程度のスリット幅を持つ必要がある。このため、マルチスリットは、アスペクト比の高い構造となってしまい、作製が難しいという問題がある。さらに、Ｘ線は、発生源から放射状に広がるので、高いアスペクト比を持つＸ線マルチスリットは、理想的には、Ｘ線源を曲率中心とした円筒形状である必要がある。このことも、マルチスリットの作製を難しくしている。
【００１２】
高いアスペクト比を持つＸ線マルチスリットを作成するために、リソグラフィ技術を用いることも考えられる。しかしながら、リソグラフィ技術を用いたとしても、高いアスペクト比でかつ高精度のマルチスリットを作製することは、一般的にかなり難しいと考えられる。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００４／０５８０７０号公報
【特許文献２】米国特許第５８１２６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものである。本発明の一つの目的は、高精度かつ高アスペクト比のマルチスリットを用いたＸ線撮像装置を提供することである。
【００１４】
また、本発明の別の目的は、Ｘ線撮像装置に使用される高精度かつ高アスペクト比のマルチスリットを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、以下の項目に記載の発明として表現することができる。
【００１６】
（項目１）
Ｘ線発生源と、スリット部材と、第一格子と、第二格子と、Ｘ線画像検出器とを備えており、
前記Ｘ線発生源は、必要量のＸ線を、前記スリット部材に向けて照射する構成となっており、
前記スリット部材は、Ｘ線の吸収量が低い低吸収材と、前記低吸収材よりもＸ線の吸収量が高い高吸収材とを備えており、
前記低吸収材と前記高吸収材とは、実質的に同じ方向に延長されており、
さらに、前記低吸収材と前記高吸収材とは、交互に、かつ、所定のピッチで積層された構成となっており、
前記スリット部材は、前記低吸収材及び前記高吸収材の延長方向が、前記Ｘ線発生源から照射されるＸ線の進行方向と交差するように配置されており、
前記第一格子は、前記スリット部材を透過した前記Ｘ線を回折する構成となっており、
前記第二格子は、前記第一格子で回折したＸ線を回折する構成となっており、
前記Ｘ線画像検出器は、前記第二格子で回折したＸ線を検出する構成となっている
ことを特徴とするＸ線撮像装置。
【００１７】
この発明においては、スリット部材における低吸収材と高吸収材とを、所定のピッチで積層したので、所定のピッチで離間した、複数のライン状のＸ線を得ることができる。このようなライン状Ｘ線を第一格子に照射することにより、この発明の装置では、従来のＸ線タルボ・ロー干渉計と同様の動作を行うことができる。
【００１８】
この発明によれば、低吸収材と高吸収材とを積層することにより構成しているので、フォトリソグラフィ技術を用いなくても、ライン状Ｘ線のピッチの精度を高めることが可能になる。
【００１９】
また、この発明においては、スリット部材における低吸収材と高吸収材とを、所定のピッチで積層したので、フォトリソグラフィ技術を用いる場合と比較して、高いアスペクト比を比較的容易に実現することができる。これにより、Ｘ線撮像における高コントラストの実現が容易になる。
【００２０】
（項目２）
前記スリット部材は、前記Ｘ線発生源の側が凹となる略円筒面形状をなすように湾曲されている
ことを特徴とする項目１に記載のＸ線撮像装置。
【００２１】
Ｘ線発生源からのＸ線は、Ｘ線発生源を中心として放射状に進行することが通常である。すると、投射角の両端近傍では、Ｘ線のコントラストが低下する傾向がある。これに対して、項目２に記載の発明においては、特に光軸から離れた位置において、高コントラストの実現が容易になる。
【００２２】
（項目３）
前記低吸収材は、隣接する前記高吸収材どうしを接着する機能を備えている
ことを特徴とする項目１又は２に記載のＸ線撮像装置。
【００２３】
低吸収材に、高吸収材どうしの接着機能を持たせることにより、低吸収材と高吸収材との固定が容易となり、スリット部材の製造が簡易となる。
【００２４】
（項目４）
前記高吸収材は、隣接する前記低吸収材どうしを接着する機能を備えている
ことを特徴とする項目１又は２に記載のＸ線撮像装置。
【００２５】
高吸収材に、低吸収材どうしの接着機能を持たせることにより、低吸収材と高吸収材との固定が容易となり、スリット部材の製造が簡易となる。
【００２６】
（項目５）
前記低吸収材と前記高吸収材は、いずれも均一な厚さに形成されていることを特徴とする、項目１〜４のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【００２７】
低吸収材と高吸収材の厚さの精度を高めることにより、ライン状Ｘ線のピッチの精度を向上させることができる。
【００２８】
（項目６）
前記低吸収材は、前記高吸収材どうしを接着させる接着剤により構成されている
ことを特徴とする項目１又は２に記載のＸ線撮像装置。
【００２９】
低吸収材を、高吸収材どうしを接着する接着剤とすることにより、低吸収材と高吸収材との固定が容易となり、スリット部材の製造が簡易となる。また、低吸収材を接着剤とした場合は、その塗布量や乾燥条件を制御することにより、完成状態における低吸収材の厚さの精度を高めることが可能である。
【００３０】
（項目７）
前記低吸収材及び前記高吸収材の内の一方又は両方は、外力による変形が可能な材質により構成されている
ことを特徴とする項目１〜６のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【００３１】
低吸収材及び高吸収材の内の少なくとも一方を、変形しやすい材質により構成することにより、スリット部材を湾曲させる作業を容易に行うことができる。スリット部材を平板のまま使用すると、放射状のＸ線を照射したとき、スリット部材の辺縁部においてＸ線が通りにくくなる場合があり、撮像視野がこれで制限されることも起こりうる。スリット部材を円弧状に湾曲させることにより、スリット部材全面において同等にＸ線を通すことができ、上記の心配は不要となる。
【００３２】
（項目８）
Ｘ線撮像装置に用いるスリット部材の製造方法であって、以下のステップを備える：
（１）Ｘ線の吸収量が低い低吸収材と、前記低吸収材よりもＸ線の吸収量が高い高吸収材とを交互に積層するステップ；
（２）積層された前記低吸収材及び前記高吸収材の積層方向における相対的な位置を固定化するステップ；
（３）積層された前記低吸収材及び前記高吸収材を、積層方向にほぼ沿って切断することにより、前記スリット部材を構成するステップ。
【００３３】
この項目の発明によれば、高い精度のピッチと高いアスペクト比とを持つスリット部材を、比較的に容易に製造することができる。
【００３４】
（項目９）
前記ステップ（２）における固定化は、積層された前記低吸収材及び前記高吸収材の周囲を固定することにより行われる
項目８に記載の製造方法。
【００３５】
（項目１０）
前記ステップ（２）における固定化は、積層された前記低吸収材と前記高吸収材を接着させることにより行われる
項目８に記載の製造方法。
【００３６】
（項目１１）
項目１〜７のいずれか１項に記載したＸ線撮像装置を用いたＸ線撮像方法であって、以下のステップを含む：
（１）前記Ｘ線発生源から前記スリット部材へＸ線を照射することによって、前記スリット部材から、複数のライン状のＸ線を発生させるステップ；
（２）前記第一格子が、前記スリット部材から発生した前記ライン状のＸ線を回折するステップ；
（３）前記第二格子が、前記第一格子で回折したＸ線を回折するステップ、
（４）前記Ｘ線画像検出器が、前記第二格子で回折したＸ線を検出するステップ。
【００３７】
（項目１２）
Ｘ線撮像装置におけるＸ線発生源から発生したＸ線を部分的に透過させるためのスリットであって、
Ｘ線の吸収量が低い低吸収材と、前記低吸収材よりもＸ線の吸収量が高い高吸収材とを備えており、
前記低吸収材と前記高吸収材とは、実質的に同じ方向に延長されており、
さらに、前記低吸収材と前記高吸収材とは、交互に、かつ、所定のピッチで積層された構成となっており、
前記低吸収材及び前記高吸収材の延長方向は、前記Ｘ線発生源から照射されるＸ線の進行方向と交差するように配置されている
ことを特徴とするスリット。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、高精度かつ高アスペクト比のマルチスリットを用いたＸ線撮像装置を提供することが可能になる。
【００３９】
また、本発明では、タルボ・ロー干渉計によるＸ線位相イメージングの原理に基づいたＸ線撮像装置を提供できるので、高感度な撮像が可能になる。
【００４０】
さらに、本発明によれば、Ｘ線撮像装置に使用される高精度かつ高アスペクト比のマルチスリットを製造する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
（第１実施形態におけるＸ線撮像装置の構成）
本発明の第１実施形態に係るＸ線撮像装置の構成を、図１を主に参照しながら説明する。このＸ線撮像装置は、Ｘ線発生源１と、スリット部材２と、第一格子３と、第二格子４と、Ｘ線画像検出器５とを、主要な構成として備えている。
【００４２】
Ｘ線発生源１は、必要量のＸ線を、スリット部材２に向けて照射する構成となっており、一般的なＸ線発生源を用いることができる。Ｘ線発生源１は、ターゲット材と、励起ビーム源（図示せず）とから構成されている。Ｘ線発生源１は、励起ビームをターゲット材に照射することによりＸ線を発生する構成により形成されている。ターゲット材や励起ビームの仕様は、必要なＸ線の波長や線量に応じて選択される。一般に、ターゲット材としては、タングステンやモリブデンのように、金属を用いることが多いが、これには制限されない。
【００４３】
スリット部材２は、Ｘ線の吸収量が低い低吸収材２１と、低吸収材２１よりもＸ線の吸収量が高い高吸収材２２と、フレーム２３とを備えている（図２及び図３参照）。
【００４４】
低吸収材２１と高吸収材２２とは、いずれも均一な厚さに形成されている。また、低吸収材２１と高吸収材２２とは、実質的に同じ方向（図２において紙面の厚さ方向）に延長されている。すなわち、低吸収材２１及び高吸収材２２の長手方向は、図２における紙面の厚さ方向となるように配置されている。
【００４５】
さらに、低吸収材２１と高吸収材２２とは、交互に、かつ、所定のピッチで積層された構成となっている。
【００４６】
スリット部材２は、低吸収材２１及び高吸収材２２の延長方向（図２において紙面の厚さ方向）が、Ｘ線発生源から照射されるＸ線の進行方向（図１において左から右への方向）と交差するように配置されている。より具体的には、この実施形態では、スリット部材２から第一格子３０の表面への射影（すなわち投影像）が、第一格子３０を構成する格子部材にほぼ平行になるように、スリット部材２を配置する。
【００４７】
低吸収材２１としては、例えば、高分子フィルムや軽金属のフォイルを用いることができる。高分子とは、例えばポリイミドフィルムである。軽金属とは、例えばアルミニウムであるが、原子番号の小さい金属を適宜に選択することが可能である。低吸収材２１の厚さａは、高吸収材２２どうしの間隔を規制する。つまり、この厚さａは、高吸収材２２どうしの間隔に対応して選ばれる。
【００４８】
なお、厚さaの大きさは、タルボ干渉計において光源の大きさに対して要求される値と同様である。すなわち、空間的可干渉距離が第一格子の周期と同程度であればよく、Ｘ線の中心波長をλとして、Ｒ１λ/ｄ1に同程度かそれより小さく選ぶ。
【００４９】
高吸収材２２としては、例えば、比較的原子番号の大きい金属製のフォイルを用いることができる。高吸収材２２の厚さｂは、マルチスリットに要求される周期dsにａ＋ｂがほぼ一致するように選ばれる。
【００５０】
フレーム２３は、低吸収材２１と高吸収材２２の周縁に固定されており、これらの積層状態を保持する機能を果たしている。
【００５１】
スリット部材２を構成するために積層される層の数（スリット数）Msは、Ｘ線発生源１からスリット部材２までの距離Rs（図１参照）と、Ｘ線撮像のために必要な視野とに依存する。すなわち、
2009240378.tif 000003
である必要がある。ここでRは、スリット部材２から画像検出器５までの距離である。Lは、低吸収材２１と高吸収材２２とを積層した方向における撮像画角の大きさ（距離）である。本実施形態において、Rsを小さく、すなわち、スリット部材２をＸ線発生源１に近づければ、スリット部材２の大きさを小さくすることができ、装置の小型化に適する。
【００５２】
第一格子３は、スリット部材２を透過したＸ線を回折する構成となっている。また、第二格子４は、第一格子３で回折したＸ線を回折する構成となっている。さらに、第二格子４は、この第二格子４を回折したＸ線によって周期的強度パターンを発生できる構成となっている。また、Ｘ線画像検出器５は、第二格子４で回折したＸ線を検出する構成となっている。
【００５３】
第一格子３は、Ｘ線発生源１から所定の距離R１だけ隔てて配置される。第一格子３からさらに距離R2を隔てて、第二格子４が配置される。被写体（被試験体；図示せず）は、第一格子３の直前に配置されるのが一般的である。しかし、原理的には、スリット部材２と第二格子４との間に被写体があればよい。画像検出器５は第二格子４のすぐ背後に設置する。
【００５４】
第一・第二格子３・４のピッチd1、d2とR1, R2との関係は、第一格子がπ/２格子である場合、
2009240378.tif 000004
2009240378.tif 000005
である。mは半整数である。ただし、実際のR2は、この条件で与えられる値に対して数％の誤差で近ければ問題ない。このとき、スリット部材２の周期dsは
2009240378.tif 000006
で与えられる。
【００５５】
本実施形態における第一格子３、第二格子４、及びＸ線画像検出器５の構成及び位置関係は、従来のタルボ干渉計（例えば前記した特許文献１に記載のもの）と基本的に同様でよい。よって、これらについては、これ以上詳細な説明は省略する。本実施形態における撮像装置は、従来のタルボ干渉計におけるＸ線発生源の位置にスリット部材２を配置し、さらに、Ｘ線発生源１（通常フォーカスのもの）を、格子から離れる方向にさらに配置するタルボ・ロー干渉計である（図１参照）。
【００５６】
（第１実施形態の動作）
次に、本実施形態のＸ線撮像装置の動作を説明する。この装置においては、被写体（図示せず）を、スリット部材２とＸ線画像検出器５との間に配置する。例えば、被写体は、第一格子３の直前（図１において左側）に配置される。
【００５７】
この状態で、Ｘ線発生源１からスリット部材２に向けてＸ線を照射する。照射されたＸ線は、低吸収材２１を実質的に透過するものの、高吸収材２２では実質的に吸収される。本実施形態では、低吸収材２１と高吸収材２２とを交互に、かつ周期的に配置したので、所定のピッチで離間した、複数のライン状のＸ線を得ることができる。このようなライン状Ｘ線を第一格子３及び第二格子４に照射することにより、従来のＸ線タルボ・ロー干渉計と同様の動作を行うことができる。
【００５８】
なお、本実施形態のＸ線撮像装置を用いた位相情報の定量計測も可能であり、それに基づく位相トモグラフィによる立体像の生成を行うことができる。これについては前記特許文献１に記載された技術を用いることができるので、詳細な説明は省略する。
【００５９】
また、本実施形態によれば、低吸収材２１と高吸収材２２とを積層することにより構成しているので、一方が他方についての位置決め作用を発揮する。このため、この実施形態では、フォトリソグラフィ技術を用いなくても、ライン状Ｘ線のピッチの精度を高めることが可能になるという利点がある。
【００６０】
さらに、本実施形態においては、低吸収材２１と高吸収材２２とを積層したのちに切断することによりスリット部材２を形成するので、フォトリソグラフィ技術を用いる場合と比較して、高いアスペクト比を比較的容易に実現することができる。これにより、高感度Ｘ線撮像の実現が容易になるという利点がある。
【００６１】
（スリット部材の製造方法）
次に、本実施形態で用いるスリット部材２の製造方法を、図３に基づいて説明する。
【００６２】
（図３（ａ））
まず、いずれもシート状に形成された低吸収材２１と高吸収材２２とを交互に積層して積層体を形成する。
【００６３】
（図３（ｂ））
ついで、低吸収材２１と高吸収材２２の前記積層体を、金属ブロック７１及び７２の平坦面の間に挟む。その後、金属ブロック７１、７２を押し合せ、前記積層体を圧縮する。
【００６４】
（図３（ｃ）及び（ｄ））
その後、前記積層体と金属ブロック７１、７２の周囲に、囲い部材８を配置する。さらに、囲い部材８の内部に、溶融された半田９を充填し、常温に戻して硬化させる。これにより、前記積層体を固定化することができる。つまり、本実施形態における、低吸収材２１及び高吸収材２２の積層体の固定は、それらの周囲を固定することにより行われる。ただし、周囲を固定する手段としては、半田に限らず、樹脂など、他の手段を用いることができる。
【００６５】
さらに、本実施形態では、基本的に、低吸収材２１及び高吸収材２２の圧縮状態を維持しながら、これらの処理を行う。これにより、低吸収材２１及び高吸収材２２の間に隙間が生じることを防ぐ。
【００６６】
（図３（ｅ））
ついで、積層された状態の低吸収材２１及び高吸収材２２を、積層方向にほぼ沿って（すなわち図３において上下方向に）、半田９および金属ブロック７１、７２と共に切断し、板状に切りだす。ついで、切断面を研磨することにより、切断によって崩れた部分を除去するとともに、所望の厚さまで薄くすることができる。このようにして、スリット部材２を製造することができる。また、このとき、切断された半田９および金属ブロック７１、７２が、スリット部材２のフレーム２３となる。
【００６７】
この実施形態の製造方法では、積層状態の低吸収材２１及び高吸収材２２を切断する幅を変更することにより、スリット部材２におけるアスペクト比を制御することができる。また、低吸収材２１及び高吸収材２２の切断幅を大きくすることは容易なので、高いアスペクト比を持つスリット部材２を容易に製造することができる。
【００６８】
しかも、本実施形態の製造方法では、低吸収材２１と高吸収材２２を積層することにより、一方が他方についての位置決め作用を発揮するから、これらの配置におけるピッチの精度を高くすることができる。
【００６９】
したがって、この実施形態の製造方法によれば、高い精度のピッチと高いアスペクト比とを持つスリット部材２を、比較的に容易に製造することができるという利点がある。
【００７０】
また、本実施形態では、低吸収材２１と高吸収材２２とを、いずれも均一な厚さに形成したので、これらを積層することにより、互いの位置関係を精度良くかつ容易に設定することができる。
【００７１】
さらに、本実施形態では、積層状態におけるシート状の低吸収材２１と高吸収材２２とを切断することで、スリット部２を得ているので、同じ構成のスリット部２を安価に製造することができるという利点もある。
【００７２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るＸ線撮像装置を、図４に基づいて説明する。第２実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に共通する構成要素については、同一符号を付することにより、説明を簡略化する。
【００７３】
前記した第１実施形態の装置では、スリット部材２が、平板状に形成されていた（図１参照）。これに対して、第２実施形態の装置のスリット部材２は、Ｘ線発生源１の側が凹となる略円筒面形状をなすように湾曲されている。すなわち、このスリット部材２は、低吸収材２１及び高吸収材２２の延長方向と実質的に平行な仮想軸（図示せず）を曲率中心とする円筒面形状をなすように湾曲されている（図４参照）。ここで、前記した仮想軸とは、図４において紙面の厚さ方向に延びる直線である。仮想軸の位置は、スリット部材２からみて、Ｘ線発生源１の側（図４において左側）であり、かつ、Ｘ線発生源１の位置とほぼ一致するようにする。
【００７４】
Ｘ線発生源１からのＸ線は、Ｘ線発生源１を中心として放射状に進行する。すると、スリット部材２が平板であれば、スリット部材２の辺縁においては低吸収材２１あるいは高吸収材２２に対して、斜め方向からＸ線が入射する。このとき、この場所でＸ線が十分に通過できないという問題が発生しうる。これに対して、第２実施形態に記載の発明においては、スリット部材２を湾曲させているために、低吸収材２１あるいは高吸収材２２（より詳しくはそれらの対向面）に対して、Ｘ線が、ほぼ平行に入射することができる。このため、この実施形態の装置によれば、特に光軸から離れた位置においても十分なＸ線が通過し、下流の第一格子３および第二格子４によってＸ線コントラストが生成される。なお、第一格子３および第二格子４もスリット部材２と同じ理由で湾曲していることが望ましい。ただし、スリット部材２の湾曲に求められる曲率半径はスリット部材２のそれよりかなり大きく（すなわち緩い湾曲が求められるのみであり）、多くの場合、図４のように平板形状のままでも使用できる。
【００７５】
第２実施形態のＸ線撮像装置における他の構成及び利点は、前記した第１実施形態と同様なので、これ以上詳細についての説明は省略する。
【００７６】
（変形例１）
前記した各実施形態においては、低吸収材２１と高吸収材２２とを、フレーム２３を用いて固定した。しかしながら、低吸収材２１に、隣接する高吸収材２２どうしを接着する機能を備えさせてもよい。例えば、低吸収材２１の両面に接着剤を塗布することにより、このような機能を低吸収材２１に付与することができる。低吸収材２１に、高吸収材２２どうしの接着機能を持たせることにより、低吸収材２１と高吸収材２２との固定が容易となり、スリット部材２の製造が簡易となる。また、フレーム２３を省略することも可能と考えられる。
【００７７】
また、高吸収材２２に、隣接する低吸収材２１どうしを接着する機能を備えさせることもできる。
【００７８】
（変形例２）
低吸収材２１は、高吸収材２２どうしを接着させる接着剤により構成されることが可能である。低吸収材２１を、高吸収材２２どうしを接着する接着剤とすることにより、低吸収材２１と高吸収材２２との固定が容易となり、スリット部材２の製造が簡易となる。また、低吸収材２１を接着剤とした場合は、その塗布量や乾燥条件を制御することにより、完成状態における低吸収材２１の厚さの精度を高めることが可能である。さらに、この変形例２によれば、フレーム２３を省略することが可能と考えられる。
【００７９】
（変形例３）
スリット部材２の湾曲を容易に行うために、低吸収材２１及び高吸収材２２の内の一方あるいは両方を、外力により変形しやすい材質により構成することが可能である。弾性を有する高分子フィルムや接着剤などがこれに該当し、金属フォイルであっても、比較的軟らかい金属のフォイルであれば該当する。
【００８０】
（実験例）
前記した第１実施形態の装置で取得した実験結果を図５〜図７に示す。図５は、スリット部材２を光学顕微鏡で観察した画像である。図６は、スリット部材２をＸ線で透視した場合の画像である。図７は、このスリット部材２を用いたＸ線撮像装置で取得した位相シフト微分像である。図７の実験条件は、以下の通りである。
【００８１】
（実験条件）
使用Ｘ線：(株)リガク製 UltraX-MX2；モリブデンターゲット（回転対陰極）；フォーカスサイズ1.0mm×0.5mm；30 keV, 30 mA、
スリット部材における低吸収材：アルミニウム（Al）；厚さ１０μｍ、
スリット部材における高吸収材：タンタル（Ta）；厚さ２０μｍ、
第一格子の周期：4.5ミクロン、
第二格子の周期：5.3ミクロン、
試料（被検体）：内部にボイドを有する直径約8ｍｍのプラスチック球；第一格子の直前に配置。
【００８２】
図７に示す位相シフト微分像の取得手順は、前記した特許文献１に記載されたものと同様なので、詳しい説明は省略する。
【００８３】
なお、前記実施形態および実施例の記載は単なる一例に過ぎず、本発明に必須の構成を示したものではない。各部の構成は、本発明の趣旨を達成できるものであれば、上記に限らない。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＸ線撮像装置の概略的な構成を説明するための説明図である。
【図２】図１におけるスリット部材の拡大図である。
【図３】図２のスリット部材を製造する方法を説明するための説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るＸ線撮像装置の概略的な構成を説明するための説明図である。
【図５】スリット部材を光学顕微鏡で観察した画像を示す図である。
【図６】スリット部材をＸ線で透視した場合の画像を示す図である。
【図７】第１実施形態に係るＸ線撮像装置で取得した位相シフト微分像である。
【図８】従来のマイクロフォーカスＸ線源を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  Ｘ線発生源
２  スリット部材
２１  低吸収材
２２  高吸収材
２３  フレーム
３  第一格子
４  第二格子
５  Ｘ線画像検出器
７１・７２  金属ブロック
８  囲い部材
【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８】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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