被檢體信息獲得裝置、程序和成像系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及從通過(guò)切變干涉計(jì)產(chǎn)生的干涉圖案獲得關(guān)于相位圖像的信息的被檢 體信息獲得裝置、程序和成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 切變干涉計(jì)被用于通過(guò)利用干涉條紋的位移觀察由被檢體導(dǎo)致的入射光的相位 變化。切變干涉計(jì)被配置為分離從光源發(fā)射的諸如光束的相干光、允許一個(gè)光分量的波前 具有由被檢體導(dǎo)致的畸變，并且使另一光分量輕微位移以形成干涉條紋。作為光的替代，可 以使用例如X射線的光以外的電磁波或電子束。
[0003] 利用Talbot效應(yīng)的切變干涉計(jì)是已知的。特別地，利用X射線的Talbot干涉法 (X射線Talbot干涉法）最近受到關(guān)注。
[0004] 現(xiàn)在簡(jiǎn)要描述X射線Talbot干涉計(jì)。當(dāng)來(lái)自X射線源的X射線穿過(guò)被檢體時(shí)，X 射線的相位偏移。穿過(guò)被檢體的X射線通過(guò)衍射光柵被衍射，由此在到衍射光柵具有預(yù)定 距離的位置處形成被稱為自圖像的第一干涉圖案?？苫谟杀粰z體導(dǎo)致的第一干涉圖案的 畸變獲得由被檢體導(dǎo)致的X射線的相位偏移。但是，依賴于使用的檢測(cè)器的分辨率，由于條 紋圖案的周期對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)器來(lái)說(shuō)太小以至于不能檢測(cè)，因此可能難以直接檢測(cè)第一干涉 圖案。為了克服以上問(wèn)題，提出了通過(guò)在形成的第一干涉圖案的位置處設(shè)置吸收光柵來(lái)形 成第二干涉圖案或具有約幾百微米的周期的莫爾圖案的方法，吸收光柵具有與第一干涉圖 案的周期幾乎相同的周期?？赏ㄟ^(guò)檢測(cè)具有足夠大以能夠被檢測(cè)器檢測(cè)的周期的莫爾圖 案，間接地檢測(cè)第一干涉圖案的畸變。
[0005] 存在從第二干涉圖案獲得關(guān)于由被檢體導(dǎo)致的相位偏移的信息（被檢體微分相 位信息）的一些方法（相位解調(diào)方法）。這些方法的一個(gè)例子是傅立葉變換方法（參照PTL 1)。根據(jù)該方法，對(duì)第二干涉圖案進(jìn)行傅立葉變換，并且，從與包圍與通過(guò)對(duì)第二干涉圖案 進(jìn)行傅立葉變換獲得的載波頻率對(duì)應(yīng)的譜的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的信息，獲得被檢體相位信息。
[0006] 另一典型的相位解調(diào)方法是相位偏移方法（參見PTL 2)。根據(jù)該方法，一般地，吸 收光柵相對(duì)于干涉圖案的位置偏移與吸收光柵的周期的分?jǐn)?shù)對(duì)應(yīng)的距離以偏移相位，由此 改變第二干涉圖案。在吸收光柵的各位置中檢測(cè)第二干涉圖案?；谧鳛闄z測(cè)結(jié)果的變化 獲得被檢體相位信息。另外，可以使用作為傅立葉變換方法和相位偏移方法的組合的方法 和任何其它方法。在相位偏移方法中，第二干涉圖案的周期可大于或等于檢測(cè)器的尺寸或 者可以為無(wú)限大。在本說(shuō)明書中，在莫爾圖案中也包含通過(guò)使用上述方法形成的第二干涉 圖案。
[0007] 由于Talbot干涉計(jì)是切變干涉計(jì)，因此，通過(guò)使用第二干涉圖案的相位解調(diào)獲得 的一次（primary)信息是由被檢體導(dǎo)致的X射線的相位偏移的導(dǎo)數(shù)（或者關(guān)于被檢體的微 分相位圖像的信息）。因此，為了獲得關(guān)于被檢體的相位信息，關(guān)于微分相位圖像的信息必 須被積分。雖然存在一些積分方法，但可通過(guò)根據(jù)微分方法依次將信息相加而簡(jiǎn)單地積分 關(guān)于微分相位圖像的信息。
[0008] [引文列表]
[0009] [專利文獻(xiàn)]
[0010] [PTL 1]
[0011] 國(guó)際公布 No. W0 10/050483
[0012] [PTL 2]
[0013] 日本專利 No. 4445397

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明提供一種通過(guò)使用關(guān)于由切變干涉計(jì)產(chǎn)生的干涉圖案的信息獲得關(guān)于被 檢體的相位圖像的信息的被檢體信息獲得裝置，干涉圖案是由穿過(guò)被檢體或者被其反射的 電磁波或電子束形成的。該裝置包括：被配置為通過(guò)使用關(guān)于干涉圖案的信息獲得關(guān)于被 檢體的微分相位圖像的信息的第一獲得單元；被配置為獲得關(guān)于干涉圖案的各區(qū)域中的對(duì) 比度的信息的第二獲得單元；被配置為通過(guò)使用關(guān)于對(duì)比度的信息加權(quán)關(guān)于微分相位圖像 的信息以獲得關(guān)于加權(quán)的微分相位圖像的信息的第三獲得單元；以及被配置為積分關(guān)于加 權(quán)的微分相位圖像的信息以獲得關(guān)于被檢體的相位圖像的信息的第四獲得單元。
[0015] 參照附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是根據(jù)實(shí)施例的被檢體信息獲得裝置的功能框圖。
[0017] 圖2是根據(jù)實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的示意圖。
[0018] 圖3是例子1、例子2和比較例中的被檢體的示意圖。
[0019]圖4是由例子1中的被檢體信息獲得裝置執(zhí)行的運(yùn)算處理的流程圖。
[0020] 圖5A示出例子1中的加權(quán)圖。
[0021] 圖5B示出通過(guò)使用例子1中的加權(quán)圖模擬的微分相位圖像。
[0022] 圖5C示出通過(guò)使用例子1中的加權(quán)圖模擬的另一微分相位圖像。
[0023] 圖示出通過(guò)使用例子1中的加權(quán)圖模擬的相位圖像。
[0024] 圖6是由例子2中的被檢體信息獲得裝置執(zhí)行的運(yùn)算處理的流程圖。
[0025] 圖7A示出例子2中的加權(quán)圖。
[0026] 圖7B示出通過(guò)使用例子2中的加權(quán)圖模擬的微分相位圖像。
[0027] 圖7C示出通過(guò)使用例子2中的加權(quán)圖模擬的另一微分相位圖像。
[0028] 圖7D示出通過(guò)使用例子2中的加權(quán)圖模擬的相位圖像。
[0029] 圖8是由根據(jù)比較例的被檢體信息獲得裝置執(zhí)行的運(yùn)算處理的流程圖。
[0030] 圖9A示出比較例中的模擬用莫爾圖案。
[0031] 圖9B示出在比較例中模擬的微分相位圖像。
[0032] 圖9C示出在比較例中模擬的另一微分相位圖像。
[0033] 圖9D示出在比較例中模擬的相位圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 本發(fā)明的發(fā)明人揭示了以下方面：如果第二干涉圖案包含低對(duì)比度區(qū)域，那么可 能難以根據(jù)對(duì)比度測(cè)量區(qū)域中的干涉圖案的偏移。如上所述，基于由被檢體導(dǎo)致的第二干 涉圖案的偏移獲得關(guān)于被檢體的相位圖像的信息。關(guān)于有關(guān)微分相位圖像的信息，在包含 于微分相位圖像中的與低對(duì)比度區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域中，信息可能丟失，或者，噪聲的影響可能 增加。如果關(guān)于包含信息丟失的區(qū)域和噪聲影響大的區(qū)域的微分相位圖像的信息被積分， 那么這些區(qū)域的影響會(huì)影響其它區(qū)域，使得獲得的關(guān)于相位圖像的信息的精度會(huì)降低。 [0035] 以下描述的實(shí)施例提供能夠在從關(guān)于包含丟失關(guān)于微分相位圖像的信息的區(qū)域 和噪聲影響大的區(qū)域的微分相位圖像的信息獲得關(guān)于相位圖像的信息時(shí)，減少這些區(qū)域的 影響的被檢體信息獲得裝置、程序和成像系統(tǒng)。
[0036] 實(shí)施例提供通過(guò)使用關(guān)于由切變干涉計(jì)產(chǎn)生的干涉圖案的信息獲得關(guān)于被檢體 的相位圖像的信息的被檢體信息獲得裝置。圖1是根據(jù)本實(shí)施例的被檢體信息獲得裝置的 功能框圖。以160表示的被檢體信息獲得裝置包括第一獲得單元610、第二獲得單元620、 第三獲得單元630以及第四獲得單元640。第一獲得單元610被配置為通過(guò)使用關(guān)于干涉 圖案