ФОРМИРОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ФАЗОВО-КОНТРАСТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ПЛАСТИНАМИ ФОКУСИРУЮЩИХ СТРУКТУР ПРЕЛОМЛЕНИЯ

1. Устройство (28) преломления для формирования рентгеновских дифференциальных фазово-контрастных изображений, содержащее структуру (41) преломления с:
- первым множеством (44) первых участков (46); и
- вторым множеством (48) вторых участков (50);
при этом первые участки обеспечены для изменения фазы и/или амплитуды рентгеновского излучения; и при этом вторые участки прозрачны для рентгеновского излучения;
при этом первые и вторые участки скомпонованы периодически, так что в поперечном сечении структура преломления обеспечена профилем, выполненным так, что вторые участки обеспечены в форме пазообразных выемок (54), сформированных между первыми участками, обеспеченными в качестве выступов (56); при этом соседние выступы формируют соответствующие боковые поверхности (58), частично огораживающие соответствующие выемки, расположенные в промежутке;
при этом боковые поверхности каждой выемки имеют меняющееся расстояние (60) по глубине (62) выемки.
2. Устройство преломления по п.1, в котором каждый период структуры преломления приспособлен для функционирования в качестве структуры (70) микролинз, фокусирующей рентгеновское излучение, так что максимумы интенсивности получаются на расстоянии от структуры микролинз.
3. Устройство преломления по п.1 или 2, в котором профиль интенсивности воспроизводится для первого раза на расстоянии менее чем 1/16 расстояния Тальбота 2 (шаг устройства преломления)^2/лямбда.
4. Устройство преломления по п.1, в котором профиль структуры преломления обеспечен в качестве параболического профиля (72) фазы.
5. Устройство преломления по п.1, в котором профиль структуры преломления обеспечен в качестве дискретизированной формы (90).
6. Устройство преломления по п.1, в котором первые участки снабжены множеством форм выступов; при этом разные формы выступов скомпонованы в периодически повторяющемся порядке.
7. Устройство преломления по п.1, в котором профиль структуры преломления обеспечен в качестве множества криволинейных сегментов (100) профиля; при этом сегменты сформированы отворачиванием криволинейных сегментов на π или целочисленную кратную π величину, например, 2π или 4π.
8. Устройство (24) преломления для формирования рентгеновских дифференциальных фазово-контрастных изображений, содержащее структуру (162) поглощения с
третьим множеством (164) третьих участков (166); и
четвертым множеством (168) четвертых участков (170);
при этом третьи участки не проницаемы для рентгеновского излучения; и при этом четвертые участки прозрачны для рентгеновского излучения;
при этом третьи и четвертые участки скомпонованы периодически, так что в поперечном сечении структура поглощения обеспечена профилем поглощения, в котором третьи участки обеспечены в качестве выступов (172) поглощения, частично огораживающих прозрачные для рентгеновского излучения заполнения (174) в качестве четвертых участков в промежутке;
при этом прозрачные заполнения, каждое, имеют более широкое поперечное сечение (178), чем ширина (180) выступов поглощения.
9. Детекторная компоновка (20) рентгенографической системы для формирования фазово-контрастных изображений объекта, содержащая:
- фазовую дифракционную решетку (22);
- анализаторную дифракционную решетку (24); и
- детектор (26) с датчиком, приспособленным регистрировать отклонения интенсивности рентгеновского излучения;
при этом фазовая дифракционная решетка обеспечена в качестве устройства (28) преломления по одному из пп.1-7;
при этом анализаторная дифракционная решетка обеспечена в качестве устройства (30) поглощения по п.8; и
при этом фазовая дифракционная решетка и/или анализаторная дифракционная решетка выполнены ступенчатыми поперечно структуре преломления.
10. Устройство (12) получения рентгеновских изображений для формирования фазово-контрастных изображений объекта с
- рентгеновским источником (18);
- фазовой дифракционной решеткой;
- анализаторной дифракционной решеткой; и
- детектором (26);
при этом рентгеновский источник вырабатывает рентгеновское излучение;
при этом устройство получения рентгеновских изображений приспособлено обеспечивать 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 обеспечены в качестве детекторного устройства (20) по п.9.
11. Устройство получения рентгеновских изображений по п.10, содержащее:
- дифракционную решетку (32) источника;
при этом дифракционная решетка источника приспособлена расщеплять рентгеновское излучение рентгеновского источника, вырабатывающего по меньшей мере частично когерентное рентгеновское излучение;
при этом дифракционная решетка источника обеспечена шагом дифракционной решетки источника; и
при этом отношение шага дифракционной решетки источника к шагу анализаторной дифракционной решетки равно отношению расстояния между дифракционной решеткой источника и фазовой дифракционной решеткой к расстоянию между фазовой дифракционной решеткой и анализаторной дифракционной решеткой.
12. Система (10) формирования рентгеновских изображений для формирования дифференциальных фазово-контрастных изображений, содержащая:
- устройство (12) получения рентгеновских изображений для формирования фазово-контрастных изображений объекта по п.10 или 11;
- 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 предоставлять детектированные необработанные данные изображения в блок обработки.
13. Способ (400) для формирования дифференциальных фазово-контрастных изображений, содержащий этапы, на которых:
a) прикладывают (410) по меньшей мере частично когерентное рентгеновское излучение (412) к интересующему объекту;
b) прикладывают (414) рентгеновское излучение, проходящее объект, к фазовой дифракционной решетке, рекомбинирующей (416) расщепленные пучки в плоскости анализатора;
c) прикладывают (418) рекомбинированные пучки к анализаторной дифракционной решетке, размещенной в плоскости анализатора;
d) регистрируют (420) необработанные данные изображения датчиком наряду с поперечным ступенчатым изменением (422) анализаторной дифракционной решетки или фазовой дифракционной решетки многочисленными ступенями с размером ступени не больше, чем p/(n*k);
при этом фазовая анализаторная решетка на этапе b) является устройством преломления по одному из пп.1-8;
при этом анализаторная дифракционная решетка на этапе d) является устройством поглощения по п.9, и
при этом 1/n - отношение площади поглощения к шагу анализаторной дифракционной решетки;
при этом p - шаг анализаторной или фазовой дифракционной решетки; и при этом, k является большим, чем 1.
14. Машиночитаемый носитель, содержащий сохраненный на нем элемент компьютерной программы для управления устройством по любому из пп.1-12, который, при исполнении его блоком обработки, приспособлен выполнять этапы способа по п.13.