>【具体实施方式】
[0064] 图1中示意性示出的（相衬X射线成像)设备2包括X射线源4、相干光栅Go、相位光栅 Gi、分析光栅&和从大量的像素 P构造的X射线检测器6。
[0065] 在示例性实施例的情况下沿z方向取向的轴z(以下被称为z轴或光轴8)可以与构 造相关联。X射线设备2的各个光学元件被设计成以便在示例性实施例中是平坦的，在每种 情况下沿该光轴8布置并且垂直于其取向。
[0066] X射线设备2被提供用于获得医疗相衬图像。对于图像记录，患者被定位在相干光 栅Go和相位光栅Gi之间，优选地，直接地在相位光栅Gi的前面。由患者引起的相移的空间分 布的计量检测或者更确切地说确定出现在这里根据本身已知的并且所描述的原则呈现的X 射线设备2中（例如，在"X-ray phase imaging with a grating interferometer, T · Weitkamp等人，2005年8月8 日 /第 13卷，第 16期/OPTICS EXPRESS" 中）。
[0067] 相干光栅Go用来确保用于干涉式扫描方法的X射线辐射的足够的空间相干性。它 具有优选由金制成的光栅结构，光栅网具有光栅高度Ho(沿z方向测量），并且狭缝布置在光 栅网之间，其中，光栅网和狭缝平行于轴y(还被称为y轴)延伸，即，垂直于轴z并且在图1的 绘图平面外垂直取向。沿轴X的方向（还被称为X轴），即，再次垂直于轴z和y，光栅网和相干 光栅Go的狭缝形成具有光栅常数（周期长度)po的周期结构。相干光栅Go通常距离X射线源4 大约10cm处定位。
[0068]在设备2的备选实施例中，除了在空间上扩展的X射线辐射源4之外，在很好的近似 中，使用发出已经充分相干X射线辐射的点状X射线辐射源。在这种情况下，相干光栅Go被省 略。
[0069]在设备2的操作期间，X射线辐射源4发出光子能量高达大约lOOkeV的X射线辐射。 [0070]相位光栅61(仅在图1中大致示意性地指示)被布置成沿z方向上在距离dQ1处偏移 相干光栅Go。作为在常规Talbot-Lau干涉仪中，这用来生成条纹状的干涉图案，其中，该干 涉图案的(干涉)条纹沿y方向彼此平行延伸。如仅在图1用虚线大致指示的，在设备2的标准 开发中，相干光栅的光栅常数P0的尺寸被设置成使得从相干光栅Go的相邻列产生的部分射 束R的干涉最大值被映射到彼此之上。
[0071] 相位光栅61 (下文更详细地描述的）具有光栅高度m和为了生成干涉图案，沿具有 光栅常数(周期长度)方向的光路长度的条纹状周期变化。
[0072] 分析光栅62被定位成沿z方向在距离d12处偏移相位光栅61并且具有沿z方向测量 的光栅高度H 2和光栅常数(周期长度)p2。分析光栅62(像相干光栅Go)包括由金制成的条纹 状光栅网和其间形成的条纹状间隙。
[0073] 在根据图1的示例性实施例中，沿X方向和y方向的光栅GjPG2的程度基本上相同。 与根据图1的示意图相反，沿X方向和y方向的分析光栅6 2的程度实际上基本上与X射线检测 器6的程度匹配，更确切地说是与由X射线检测器6的像素 P跨越的检测器表面匹配。
[0074]相位光栅61的几何结构特征在于沿设备2中的相位光栅6:的正常取向与上文所介 绍的设备2的三个轴x，y和z重合的三个轴x，y和z。通常情况下，相位光栅61因此被布置在设 备2的框架内，使得其轴z被布置成平行于光轴8并且因此平行于设备2的所平均的辐射传播 方向。相位光栅Gi的轴X和y跨越垂直于放射入射方向延伸的横向表面10。如上文所提及的， 通过示例，由面向X射线源4的并且因此在其处X射线辐射穿透相位光栅6 1的横向表面10来 标识相位光栅Gi的端表面。
[0075] 按照光栅常数P1，其中细节在图2中更详细示出的相位光栅&的横向表面10被细分 成各自在整个横向表面10上方沿y方向延伸的并且沿X方向彼此并排平行排列的各个细长 光栅条纹12(图2)。
[0076] 为了影响所照射的X射线辐射的相位位置，相位光栅6:由其间形成间隙16的若干 个大致平行的光栅网14形成，该光栅网14由基本材料(例如，镍、硅或金)组成。间隙16是空 气填充的空隙。然而，可替代地，间隙16还可以由光刻胶制成的中间网填充。在平行于横向 表面10所取向的并且在根据图1的示例中通过示例形成相位光栅&的后(远离X射线源4)端 表面的相位光栅6 1的基板17 (图1)上构造光栅网14和任选存在的中间网。
[0077]优选地，相位光栅Gi通过LIGA工艺产生。出于该目的，辐射吸收掩模(例如，由金制 成)被定位在施加到基板17的光刻胶层上方，并且暴露于X射线辐射(暴露辐射）。作为随后 发展的结果，从光刻胶层中挖掘孔或沟槽的形式的填充区域，并且这些形成用于待产生的 光栅网14的阴模。在随后的电镀处理步骤中，这些填充区域填充有基本材料。继生产光栅网 14之后，可以留下残留在间隙16中的光刻胶以形成中间网或挖掘残留在间隙16中的光刻胶 以形成空隙。
[0078]在LIGA工艺中使用的掩模的结构与在成品相位光栅61的横向表面10上可见的材 料结构匹配。这种材料结构的一个示例的细节（以下还被称为布局)在图2中示出。光栅网14 (与掩模的金结构相对应)这里被示为阴影区域。对应的间隙16(与掩模中的空隙相对应)被 示为白色区域。
[0079]相位光栅61的光栅条纹12被限定为相位光栅&沿2方向（任选地，总共在多个材料 段上)在每个光栅条纹12(即，在与光栅条纹12界定开的横向表面10的区域的每个点上方） 的区域中处处具有相同的基本材料总厚度。这个总厚度以下还被称为与相应的光栅条纹12 相关联的材料高度h。相反，材料高度h总是在不同的光栅条纹之间不同。因此，材料高度h (被理解为横向表面10内的X位置和y位置的数学函数)快速改变两个相邻光栅条纹12之间 的过渡处的值。与材料高度h相关的是在相位光栅&内入射X射线辐射的每个部分射束覆盖 的光路，因此相应的部分射束的相位位置在离开相位光栅6:上。由于材料高度h沿X方向的 周期变化，所以，使用光栅常数口:，相位光栅因此生成与沿X方向一样的X射线辐射的相位的 周期修改。相位光栅6:的干涉生成光栅效果就基于这一点。
[0080] 如从图2可以看出，分别被横向表面10内的每个光栅网14占据的区域与光栅条纹 12中的其中一个不一致。特别地，光栅网14和其间的间隙16没有始终沿y方向行进。取而代 之的是，光栅网14和其间的间隙16在具有对角优选方向的横向表面10上延伸。除了一些边 界效应之外（即，切割相位光栅6 1的边缘处的部分体积），所有光栅网14具有相同的形式。类 似地，除了一些边界效应之外（即，切割相位光栅6 1的边缘处的部分体积），所有间隙16也具 有相同的形式。在根据图1的示例性实施例中，光栅网14和间隙16被布置以便在横向表面10 内沿y方向彼此平行移位，因此横向表面10中的材料结构具有周期性，其具有周期长度p y。 光栅网14的这个上文所描述的实施例下文还被称为"对角布局"。
[0081] 通过一系列沿y方向取向的第一部分表面20和在根据图2的示例性实施例中沿X方 向取向的第二部分表面22,两个侧表面18被细分，每个光栅网14通过两个侧表面18与相邻 的间隙16界定开。
[0082] 在侧表面18中每个侧表面中，第一部分表面20和第二部分表面22交替相互跟随。 第二部分表面22在每种情况下在整个数目的光栅条纹12的完全宽度上延伸，因此，第一部 分表面20总是沿着两个光栅条纹12之间的边界行进。
[0083]在离轴暴露(暴露角度α = 15° )的条件下采用LIGA工艺生产相位光栅Gi。掩模暴露 于其光束路径在yz平面中被取向的暴露辐射。
[0084]在三维空间中，光栅网14每个都具有沿y方向倾斜的(斜)棱镜的形式。除了边界效 应之外（即，切割相位光栅61的边缘处的部分体积），光栅网14因此在与棱镜的基表面和顶 表面相对应的横向平面10和沿z方向与其相对的相位光栅Gi的端表面中具有沿y方向相对 于彼此移位的平行、一致和多边形表面段。侧表面18的边缘在yz平面中倾斜与暴露辐射的 入射角相对应的角度。该倾斜与光栅高度出匹配使得侧表面18的边缘沿y方向在正好一个 周期长度p y上延伸。因此，在横向表面10和相位光栅Gi的相对端表面中产生沿着z轴在观察 方向上精确重叠(对齐)的相同的材料结构。因此，这确保了材料高度h在每个光栅条纹12中 总是恒定的。
[0085]在根据图2的简单实施例中，相位光栅Gi被设计作为仅仅二元光栅，其中，X方向上 的材料高度h在仅两个离散值之间周期性地改变。而且，在本实施例中，相位光栅Gi的光栅 条纹12具有均匀的条纹宽度SL，因此条纹宽度a对应于一半的光栅常数p xU = 0.5 · px)。
[0086]在合适的标示尺寸中，根据图2的相位光栅Gi具有光栅高度^ = 30.29μπι，光栅常数 px = 4. ΟΟμπι(并且相应地，条纹宽度为sl = 2 . ΟΟμπι)。周期长度py是8.12μηι。这里提供镍作为 用于光栅网14的基本材料。间隙16填充有空气。材料高度h在每种情况下在相邻光栅条纹12 之间的过渡处周期性地改变，介于26.56μπι(87.7% ·出)和3.73μπι(12.3% ·出)之间。在用 于X射线福射的设计能量62keV的构造中，以这样的方式确定尺寸的相位光栅Gi充当π光栅。 因此，穿过相位光栅6 1的相邻光栅条纹的X射线辐射的部分射束离开路径差是一半的波长 (与数量π的相位差相对应)的相位光栅Gi。
[0087] 图3示出了上述光栅布局的变型。除非下文另有描述，相对于构造和光学特性，图3 所示的相位光栅6:与根据图2的实施例相似。特别地，根据图3的变型也是用于设计能量为 62keV的二元π光栅。与根据图2的实施例相反，在根据图3的相位光栅Gi中，光栅网14的侧表 面18的第二部分表面22不与X轴平行取向，但被设置成与X轴(具有偏移梯度g = 0.5 · Ay/ Αχ)倾斜，由此，在这个中间角度的区域中减小第一部分表面20和第二部分表面22之间的 中间角度与由于生产工程而导致的倒圆角。
[0088] 由于所有的第二部分表面22(至少在光栅条纹12内）都针对X轴以相同的方式进行 设定并且因此彼此平行，所以第二部分表面22的倾斜位置使相位光栅6 1的光学特性(特别 地，由相位光栅6:所引起的相位差)不受影响。
[0089] 图4至图6示出了同样具有对应的光学特性的根据图3的相位光栅Gi的变型，但是 其中，与图3相反，在对角布局中提供(具有不同频率)纽结DK，因此横向平面10中的光栅网 14绕着X轴弯曲并且因此交替地在某些段中沿正y方向和负y方向对角地行进。光栅网14有 利地由扭结进行稳定。
[0090] 用于相位光栅&的特定实施例的模拟结果：
[0091] 参照下文所图示的相位光栅&的实施例，将示出的是，相位光栅6:的上述构造有利 于用相衬X射线成像减少X射线剂量，允许相对于该构造的效率η提高的光栅结构的相对简 单的实施例。
[0092] 对于相位光