ФОРМИРОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ФАЗО-КОНТРАСТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ С УВЕЛИЧЕННЫМ ДИНАМИЧЕСКИМ ДИАПАЗОНОМ

1. Анализаторная дифракционная решетка (34) для формирования рентгеновских дифференциальных фазо-контрастных изображений, содержащая структуру (48) поглощения с:
первым множеством (50) первых участков (52) с первым ослаблением рентгеновского излучения; и
вторым множеством (54) вторых участков (56) с вторым ослаблением рентгеновского излучения;
при этом второе ослабление рентгеновского излучения меньше, чем первое ослабление рентгеновского излучения;
при этом первый и второй участки скомпонованы периодически перемежающимся образом;
при этом третье множество (58) третьих участков (60) имеет третье ослабление рентгеновского излучения, которое находится в диапазоне от второго ослабления рентгеновского излучения до первого ослабления рентгеновского излучения; и
при этом каждый второй из первого или второго участков замещен одним из третьих участков.
2. Анализаторная дифракционная решетка по п. 1,
в которой первые участки не проницаемы для рентгеновского излучения;
при этом вторые участки прозрачны для рентгеновского излучения;
при этом третьи участки имеют ослабление рентгеновского излучения, которое меньше, чем ослабление рентгеновского излучения первых участков, и больше, чем ослабление рентгеновского излучения вторых участков.
3. Анализаторная дифракционная решетка по п. 1 или 2, в которой два из группы первого, второго и третьего множеств снабжены интервалом (70) в 4 участка, одно из группы первого и второго множеств снабжено интервалом (72) в 2 участка; при этом третье множество снабжено интервалом (70) в 4 участка.
4. Анализаторная дифракционная решетка по одному из пп. 1 или 2, в которой вторые участки предусмотрены в качестве планок (74) гребнеобразной структуры (76), изготовленной из структурного материала (78) с низким значением ослабления рентгеновского излучения; при этом первые участки предусмотрены в качестве первых шлицов (80) с первой глубиной (82), причем первые шлицы заполнены материалом (84) наполнения с высоким значением ослабления рентгеновского излучения; при этом высокое значение ослабления больше, чем низкое значение ослабления; и при этом третьи участки предусмотрены в качестве вторых шлицов (86) с второй глубиной (88), которая меньше, чем первая глубина; при этом вторые шлицы заполнены материалом заполнения.
5. Фазовая дифракционная решетка (132) для формирования рентгеновских дифференциальных фазо-контрастных изображений, содержащая структуру (134) преломления с
четвертым множеством (136) четвертых участков (138); и
пятым множеством (140) пятых участков (142);
при этом четвертые и пятые участки скомпонованы периодически перемежающимся образом;
при этом четвертые участки предусмотрены для изменения фазы и/или амплитуды рентгеновского излучения; и
при этом пятые участки предусмотрены для модуляции амплитуды
рентгеновского излучения.
6. Фазовая дифракционная решетка по п. 5, при этом фазовая дифракционная решетка предусмотрена в качестве гребнеобразной структуры со структурным материалом, который является более тяжелым, чем кремний; при этом атомное число и/или плотность материала структуры больше, чем атомное число и/или плотность кремния.
7. Детекторное устройство (20) рентгенографической системы для формирования дифференциальных фазо-контрастных изображений объекта, содержащее
PG
фазовую дифракционную решетку (32) с шагом p фазовой дифракционной решетки;
анализаторную дифракционную решетку (34); и
детектор (36) с датчиком, приспособленным регистрировать отклонения интенсивности рентгеновского излучения;
при этом, в направлении излучения, анализаторная дифракционная решетка размещена за фазовой дифракционной решеткой, а детектор размещен за анализаторной дифракционной решеткой;
при этом фазовая дифракционная решетка оснащена:
четвертым множеством (136) четвертых участков (138); и
пятым множеством (140) пятых участков (142);
при этом четвертые участки предусмотрены для изменения фазы и/или амплитуды рентгеновского излучения;
PG
при этом четвертые и пятые участки скомпонованы периодически перемежающимся образом, с шагом p фазовой дифракционной решетки;
при этом анализаторная дифракционная решетка выполнена согласно любому из пп. 1-4; и
при этом фазовая дифракционная решетка и/или анализаторная дифракционная решетка выполнены со ступенчатым изменением поперечно структуре отклонения на по меньшей мере полном периоде модуляции рентгеновского излучения, проходящего фазовую дифракционную решетку.
AG
PG
8. Детекторное устройство по п. 7, в котором шаг pанализаторной дифракционной решетки совпадает с шагом p фазовой дифракционной решетки.
9. Устройство (12) получения рентгеновских изображений для формирования дифференциальных фазо-контрастных изображений объекта с
рентгеновским источником (18);
фазовой дифракционной решеткой (32);
анализаторной дифракционной решеткой (34); и
детектором (36);
в котором рентгеновский источник вырабатывает рентгеновское излучение (40);
при этом устройство получения рентгеновских изображений приспособлено выдавать рентгеновский пучок с достаточной когерентностью, так что интерференция может наблюдаться в местоположении анализаторной дифракционной решетки; и
при этом фазовая дифракционная решетка, анализаторная дифракционная решетка и детектор предусмотрены в качестве детекторного устройства (20) по п. 7 или 8.
10. Система (10) формирования рентгеновских изображений для
формирования дифференциальных фазо-контрастных изображений, содержащая:
устройство (12) получения рентгеновских изображений для формирования дифференциальных фазо-контрастных изображений объекта по п. 9;
блок (14) обработки; и
интерфейсный блок (16);
при этом блок обработки приспособлен для управления рентгеновским источником, а также ступенчатого изменения фазы анализаторной дифракционной решетки и/или фазовой дифракционной решетки; и
при этом интерфейсный блок приспособлен выдавать детектированные необработанные данные изображения в блок обработки.
11. Способ (500) для формирования дифференциальных фазо-контрастных изображений, содержащий этапы, на которых:
a) прикладывают (512) по меньшей мере частично когерентное рентгеновское излучение (514) к интересующему объекту;
b) прикладывают (516) рентгеновское излучение, проходящее объект, к фазовой дифракционной решетке, рекомбинирующей (518) расщепленные пучки в плоскости анализатора;
c) прикладывают (520) рекомбинированные пучки к анализаторной дифракционной решетке, размещенной в плоскости анализатора;
d) регистрируют (522) необработанные данные изображения датчиком при ступенчатом изменении (524) анализаторной дифракционной решетки;
при этом фазовая дифракционная решетка на этапе b) снабжена:
четвертым множеством четвертых участков; и
пятым множеством пятых участков;
PG
при этом четвертые участки предусмотрены для изменения фазы и/или амплитуды рентгеновского излучения; и при этом четвертые и пятые участки размещены периодически перемежающимся образом с шагом p фазовой дифракционной решетки;
при этом на этапе b) обеспечивается субгармоника в интерференционной картине в положении анализаторной дифракционной решетки;
при этом анализаторная дифракционная решетка на этапе d) является анализаторной дифракционной решеткой по любому из пп. 1-4; и
при этом этап d) состоит в ступенчатом изменении анализаторной дифракционной решетки поперечно на по меньшей мере полном периоде модуляции рентгеновского излучения, проходящего фазовую дифракционную решетку.
12. Способ по п. 11, в котором на этапе а) прикладывают (526) рентгеновское излучение традиционного рентгеновского источника к дифракционной решетке источника, расщепляющей (528) излучение, при этом формируется по меньшей мере частично когерентное рентгеновское излучение.
13. Машиночитаемый носитель, хранящий элемент компьютерной программы для управления устройством по любому из пп. 1-9 или для управления системой по п. 10, который, при исполнении блоком обработки, приспособлен выполнять этапы способа по п. 11 или 12.