X射线相位差摄像装置的制作方法

本发明涉及一种x射线相位差摄像装置。

背景技术：

以往，已知一种x射线相位差摄像装置。例如，在日本特开2012-16370号公报中公开了这样的x射线相位差摄像装置。

在日本特开2012-16370号公报中公开了如下一种x射线摄像装置(x射线相位差摄像装置)，其利用通过被摄体后的x射线的相位差来将被摄体内部图像化。该x射线摄像装置构成为：不利用x射线的吸收量而利用x射线的相位差来将被摄体内图像化，由此能够将难以吸收x射线的轻元素物体、生物体软组织图像化。

该x射线摄像装置具备x射线源、光栅以及x射线图像检测器。x射线源、光栅以及x射线图像检测器配置为按照所记载的顺序沿x射线源的照射轴方向排列。

另外，在该x射线摄像装置中，通过数式来决定x射线源、光栅以及x射线图像检测器的配置。需要将光栅所具有的周期、x射线源所具有的波长代入到数式中。

专利文献1：日本特开2012-16370号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

在此，在将照射具有连续的波长分布的x射线(以下称作“连续x射线”)的x射线源用作x射线源的情况下，与将照射仅具有固定的波长的x射线的x射线源用作x射线源的情况不同的是，不知道将哪个波长代入到数式中为宜。因此，在日本特开2012-16370号公报所记载的x射线摄像装置中，在使用连续x射线的情况下，存在难以决定光栅的配置这样的问题。

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，本发明的一个目的在于提供一种即使在使用连续x射线的情况下也能够决定光栅的配置的x射线相位差摄像装置。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，本发明的第一方面的x射线相位差摄像装置具备：x射线源，其照射连续x射线；第一光栅，其被照射来自x射线源的连续x射线，用于形成自身像；第二光栅，其被照射通过第一光栅后的连续x射线；以及检测部，其检测通过第二光栅后的连续x射线，其中，以满足以下的式(1)和式(2)的条件的方式配置有x射线源、第一光栅和第二光栅：

[数1]

r1：d1＝r：d2…(1)，

其中，

d1为第一光栅的周期；

d2为第二光栅的周期；

r1为x射线源与第一光栅之间的距离；

r2为第一光栅与第二光栅之间的距离；

r为r1+r2，

[数2]

其中，

c为表示像素值的变化的信号曲线的最大值与最小值之差；

r为表示像素值的变化的信号曲线的噪声强度。

在基于本发明的第一方面的x射线相位差摄像装置中，如上所述，以满足式(1)的条件的方式配置x射线源、第一光栅以及第二光栅。由此，能够以不使用x射线源的波长等特性的方式配置x射线源、第一光栅以及第二光栅。其结果是，在使用连续x射线的情况下也能够决定x射线源、第一光栅以及第二光栅的配置。另外，通过以满足上述的式(1)的条件的方式配置x射线源、第一光栅以及第二光栅，能够以使第一光栅的自身像的周期与第二光栅的周期大致一致的方式配置x射线源、第一光栅以及第二光栅。其结果是，能够在适于拍摄被摄体的位置配置x射线源、第一光栅以及第二光栅。另外，通过以满足上述的式(2)的条件的方式配置x射线源、第一光栅以及第二光栅，能够以减少噪声的方式配置x射线源、第一光栅以及第二光栅。其结果是，能够容易地得到可视性高的摄像图像。

本发明的第二方面的x射线相位差摄像装置具备：x射线源，其照射连续x射线；第一光栅，其被照射来自x射线源的连续x射线，用于形成自身像；第二光栅，其被照射通过第一光栅后的连续x射线；检测部，其检测通过第二光栅后的连续x射线；以及第三光栅，其配置在检测部与第一光栅之间，其中，以满足以下的式(3)和式(4)的条件的方式配置第一光栅、第二光栅以及第三光栅：

[数3]

其中，

d0为第三光栅的周期；

d1为第一光栅的周期；

d2为第二光栅的周期；

r1为第三光栅与第一光栅之间的距离；

r2为第一光栅与第二光栅之间的距离；

r为r1+r2，

[数4]

其中，

c为表示像素值的变化的信号曲线的最大值与最小值之差；

r为表示像素值的变化的信号曲线的噪声强度。

在基于本发明的第二方面的x射线相位差摄像装置中，如上所述，以满足式(3)的条件的方式配置第一光栅、第二光栅以及第三光栅。由此，与基于上述第一方面的x射线相位差摄像装置的情况同样，在使用连续x射线的情况下也能够决定第一光栅、第二光栅以及第三光栅的配置。另外，在本结构中，通过设置第三光栅，能够使通过第三光栅后的连续x射线作为多个x射线源发挥功能。其结果是，能够利用多个x射线源来形成第一光栅的多个自身像。而且，通过以满足上述的式(3)的条件的方式配置第一光栅、第二光栅以及第三光栅，能够以使第一光栅的各个自身像的周期与第二光栅的周期大致一致的方式配置第一光栅、第二光栅以及第三光栅。其结果是，能够在适于拍摄被摄体的位置配置第一光栅、第二光栅以及第三光栅。另外，通过以满足上述的式(4)的条件的方式配置x射线源、第一光栅以及第二光栅，能够以减少噪声的方式配置第一光栅、第二光栅以及第三光栅。其结果是，能够容易地得到可视性高的摄像图像。

在基于上述第一方面和第二方面的x射线相位差摄像装置中，优选的是，以还满足以下的式(5)的条件的方式配置x射线源、第一光栅以及第二光栅，或者以还满足以下的式(5)的条件的方式配置第一光栅、第二光栅以及第三光栅：

[数5]

其中，

v为可见度；

σ为相对于表示像素值的变化的信号曲线的平均值的噪声强度。

如果像这样构成，则能够以考虑可见度(visibility)且减少噪声的方式配置x射线源、第一光栅以及第二光栅，或者能够以考虑可见度(visibility)且减少噪声的方式配置第一光栅、第二光栅以及第三光栅。

在还满足上述式(5)的条件的结构中，优选的是，通过以下的式(6)来定义式(5)的可见度，或者，在定义了以下的式(7)的情况下通过以下的式(8)来定义式(5)的可见度。

[数6]

其中，

v为可见度；

imax为表示像素值的变化的信号曲线的最大值；

imin为表示像素值的变化的信号曲线的最小值，

[数7]

[数8]

其中，

v(x，y)为可见度；

k为表示像素值的变化的信号曲线的规定点；

ik(x，y)为规定点处的信号值；

x、y为在所述第二光栅的与x射线的照射轴方向正交的面内的坐标位置；

m为规定点的总数。

发明的效果

根据本发明，如上所述能够提供一种即使在使用连续x射线的情况下也能够决定光栅的配置的x射线相位差摄像装置。

附图说明

图1是示出基于本发明的第一实施方式的x射线相位差摄像装置的整体结构的图。

图2是用于说明第一实施方式的x射线相位差摄像装置的第一光栅、第二光栅以及第三光栅的配置的图。

图3是用于说明第一实施方式的x射线相位差摄像装置的第一光栅与第二光栅之间的关系的图。

图4是用于说明第一实施方式的x射线相位差摄像装置的第三光栅与第二光栅之间的关系的图。

图5是用于说明条纹扫描法中的信号强度变化的图。

图6是用于说明基于使用傅里叶变换法的方法的信号强度变化的图。

图7是用于说明信号曲线中的噪声的例子的图。

图8是示出为了确认第一实施方式的效果而进行的可见度的测量结果的曲线图。

图9是用于说明考虑了噪声的情况下的距离r的可取范围的图。

图10是示出基于本发明的第二实施方式的x射线相位差摄像装置的整体结构的图。

具体实施方式

下面，基于附图来说明将本发明具体化所得的实施方式。

[第一实施方式]

(x射线相位差摄像装置的结构)

参照图1来说明基于本发明的第一实施方式的x射线相位差摄像装置100的结构。下面，将z方向设为从x射线源1照射的x射线的照射轴方向，将x方向和y方向设为在与z方向正交的面内彼此正交的方向。

如图1所示，x射线相位差摄像装置100为利用通过被摄体t后的x射线的相位差将被摄体t的内部图像化的装置。x射线相位差摄像装置100例如能够在医疗用途中使用于将作为生物体的被摄体t的内部图像化。另外，x射线相位差摄像装置100例如能够在非破坏检查用途中使用于将作为物体的被摄体t的内部图像化。

如图1所示，x射线相位差摄像装置100具备x射线源1、第三光栅2、第一光栅3、第二光栅4以及检测部5。x射线源1、第三光栅2、第一光栅3、第二光栅4以及检测部5配置为按照所记载的顺序沿x射线的照射轴方向(z方向)排列。

x射线源1构成为，通过施加高电压而产生x射线，并且照射所产生的x射线。x射线源1构成为照射具有连续的波长分布的连续x射线。

第三光栅2为使通过的x射线的强度发生变化的衍射光栅(吸收光栅、所谓的多狭缝)。第三光栅2具有沿与x射线的照射轴方向正交的x方向以周期(间距)d0排列的多个狭缝2a。

第三光栅2配置在x射线源1与第一光栅3之间，被照射来自x射线源1的x射线。第三光栅2是为了提高从x射线源1照射的x射线的相干性而设置的。第三光栅2构成为使通过各狭缝2a后的x射线作为与各狭缝2a的位置对应的线光源(例如后述的线光源21和22)发挥功能。由此，能够提高通过第三光栅2后的x射线的相干性。

第一光栅3为使通过的x射线的相位发生变化的衍射光栅(相位光栅)。第一光栅3具有沿与x射线的照射轴方向正交的x方向以周期(间距)d1排列的多个狭缝3a。

第一光栅3配置在第三光栅2与第二光栅4之间，被照射通过第三光栅2后的x射线。另外，第一光栅3配置在与第三光栅2相距距离r1的位置。即，距离r1为第三光栅2与第一光栅3之间的距离。第一光栅3是为了形成自身像而设置的。在x射线相位差摄像装置100中，设置第三光栅2来提高x射线的相干性，由此能够更可靠地形成第一光栅3的自身像。

第二光栅4为使通过的x射线的强度发生变化的衍射光栅(吸收光栅)。第二光栅4具有沿与x射线的照射轴方向正交的x方向以周期(间距)d2排列的多个狭缝4a。

第二光栅4配置在第一光栅3与检测部5之间，被照射通过第一光栅3后的x射线。另外，第二光栅4配置在与第一光栅3相距距离r2的位置。即，距离r2为第一光栅3与第二光栅4之间的距离。第二光栅4是为了与第一光栅3的自身像发生干涉来形成莫尔条纹而设置的。

检测部5构成为检测x射线并且将检测出的x射线转换为电信号(检测信号)。在x射线相位差摄像装置100中，基于检测信号将被摄体t的内部图像化。检测部5例如为fpd(flatpaneldetector：平板检测器)。检测部5由多个检测元件5a(参照图6)构成。此外，在图6中仅示出检测元件5a的一部分。多个检测元件5a配置为以规定的周期(间距)沿纵向和横向排列。各检测元件5a与摄像图像的像素对应。

(光栅的配置)

接着，参照图2～图4来说明第一光栅3、第二光栅4以及第三栅2的配置。

在此，在第一实施方式中，以满足以下的式(9)的条件的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。

[数9]

在式(9)中，规定了第一光栅3与第二光栅4之间的关系以及第三光栅2与第二光栅4之间的关系。

<第一光栅与第二光栅之间的关系>

式(9)的右侧的等式规定了第一光栅3与第二光栅4之间的关系。式(9)的右侧的等式能够通过以下的式(10)来表示。

[数10]

r1：d1＝r：d2…(10)

式(10)规定了使第一光栅3的自身像的周期与第二光栅4的周期d2大致一致的第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2的配置。能够根据第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2的几何配置来求出式(10)。参照图2和图3来说明这一点。

如图2所示，考虑从与第三光栅2的狭缝2a对应的线光源21照射x射线的情况。在该情况下，从线光源21照射的x射线具有扩散性，因此在比第一光栅3靠照射轴方向的下游侧的位置形成相比第一光栅3的大小而言扩大了的第一光栅3的自成像。而且，为了使扩大后的第一光栅3的自身像的周期与第二光栅4的周期d2大致一致，满足图3所示的几何条件即可。

在图3中示出三角形abc以及与三角形abc相似的三角形ade。三角形ade的线段ad与表示从图2所示的线光源21照射的x射线的轨迹的线段61对应。另外，三角形ade的线段ae与表示从图2所示的线光源21照射的x射线的轨迹的线段62对应。另外，三角形abc的顶点a的位置与第三光栅2(线光源21)的位置对应。另外，三角形abc的线段bc的位置与图2所示的第一光栅3的位置对应。另外，三角形ade的线段de的位置与图2所示的第二光栅4的位置对应。

在该情况下，三角形abc的线段ab的长度为r1。另外，三角形abc的线段bc的长度为d1。另外，三角形ade的线段ad的长度为r。另外，三角形ade的线段de的长度为d2。此外，线段bd的长度为r2。

在该情况下，根据线段ab与线段bc之比同线段ad与线段de之比一致这样的三角形的相似关系，能够导出距离r1与周期d1之比同距离r与周期d2之比一致这样的上述的式(10)。

而且，通过满足图3所示的几何条件，在从第一光栅3的位置向照射轴方向离开距离r2的下游的位置处，第一光栅3的自身像的周期从d1扩大到d2。其结果是，通过以满足上述的式(10)的条件的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2，能够以使第一光栅3的自身像的周期与第二光栅4的周期d2大致一致的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。

<第三光栅与第二光栅之间的关系>

式(9)的左侧的等式规定了第三光栅2与第二光栅4之间的关系。式(9)的左侧的等式能够通过以下的式(11)来表示。

[数11]

r1∶r2＝d0∶d2…(11)

在此，在x射线相位差摄像装置100中，如上所述，使通过第三光栅2后的x射线作为多个x射线源(线光源)发挥功能。其结果是，在x射线相位差摄像装置100中，针对多个x射线源(线光源)的每一个x射线源(线光源)形成第一光栅3的自身像。

式(11)规定了使针对多个x射线源(线光源)中的每一个x射线源(线光源)的第一光栅3的自身像的周期与第二光栅4的周期d2大致一致的、第三光栅2和第二光栅4的配置。能够根据第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2的几何配置来求出式(11)。参照图2和图4来说明这一点。

如图2所示，考虑从与第三光栅2的狭缝2a对应的线光源21以及与线光源21相邻的线光源22照射x射线的情况。在该情况下，从线光源21照射的x射线具有扩散性，因此在比第一光栅3靠照射轴方向的下游侧的位置形成相比第一光栅3的大小而言扩大了的第一光栅3的自身像。同样地，通过从线光源22照射的x射线也形成相比第一光栅3的大小而言扩大了的第一光栅3的自身像。

在该情况下，为了使针对多个x射线源(线光源21和22等)中的每一个x射线源的第一光栅3的自身像的周期与第二光栅4的周期d2大致一致，满足图4所示的几何条件即可。

图4中示出三角形fgh以及与三角形fgh相似的三角形igj。线段fi与表示从图2所示的线光源21照射的x射线的轨迹的线段61对应。另外，线段hj与表示从图2所示的线光源22照射的x射线的轨迹的线段63对应。另外，三角形fgh的顶点f的位置与图2所示的线光源21的位置对应。另外，三角形fgh的顶点h的位置与图2所示的线光源22的位置对应。另外，三角形fgh的顶点g的位置与图2所示的第一光栅3的位置对应。另外，三角形igj的线段ij的位置与图2所示的第二光栅4的位置对应。

在该情况下，三角形fgh的线段fg的长度为r1。另外，三角形fgh的线段fh的长度为d0。另外，三角形igj的线段gi的长度为r2。另外，三角形igj的线段ij的长度为d2。此外，线段fi的长度为r。

在该情况下，根据线段fg与线段gi之比同线段fh与线段ij之比一致这样的三角形的相似关系，能够导出距离r1与距离r2之比同周期d0与周期d2之比一致这样的上述的式(11)。

而且，通过满足图4所示的几何条件，在从第三光栅2的位置沿照射轴方向离开距离r的下游的位置处，基于线光源21的第一光栅3的自身像的周期与基于线光源22的第一光栅3的自身像的周期偏离与d2相应的量(一个周期的量)。其结果是，通过以满足上述的式(11)的条件的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2，能够以使针对多个x射线源(线光源21和22等)的每一个x射线源的第一光栅3的自身像的周期与第二光栅4的周期d2大致一致的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。

(考虑噪声来决定光栅的配置)

接着，参照图5～图7来说明考虑信号曲线的噪声来决定第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2的配置。首先，参照图5和图6来说明在x射线相位差摄像装置100中获取的信号曲线。

图5示出通过条纹扫描法得到的信号曲线70。条纹扫描法为如下的方法：使第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2中的任一方沿光栅面分步移动多次来进行x射线摄像，基于根据每移动一步进行的x射线摄像得到的多个莫尔图像，将被摄体t的内部图像化。

在条纹扫描法中，针对每一步移动得到信号值(信号强度)。信号曲线70为将检测部5的单一的检测元件5a中的针对每一步移动得到的像素值(信号值)标准化而得到的曲线。即，信号曲线70为表示检测部5中的像素值的变化的信号曲线。此外，作为像素值，不限于检测部5的单一的检测元件5a中的针对每一步移动得到的像素值。例如，也可以在将像素块设为由检测部5的多个检测素子5a构成的情况下，使用由检测部5的多个检测元件5a构成的像素块中的针对每一步移动得到的特性值(例如平均值、直方图的中心值)来作为像素值。

图6示出通过使用傅里叶变换法的方法得到的信号曲线80。使用傅里叶变换法的方法为如下的方法：在使第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2中的任一方在光栅面内旋转的状态下进行x射线摄像，基于通过该x射线摄像得到的单一的莫尔图像，将被摄体t的内部图像化。

在使用傅里叶变换法的方法中，信号曲线80例如为将排成一列的每个检测元件5a的像素值标准化而得到的曲线。即，信号曲线80为表示检测部5中的像素值的变化的信号曲线。此外，作为像素值，不限于排成一列的每个检测元件5a的像素值。例如，也可以在将像素块设为由检测部5的多个检测元件5a构成的情况下，使用排成一列的每个像素块的特性值(例如平均值、直方图的中心值)来作为像素值。

如以上那样，在x射线相位差摄像装置100中，通过使用条纹扫描法、傅里叶变换法的方法等，得到表示像素值的变化的信号曲线70和80。

在此，在第一实施方式中，以还满足以下的式(12)的条件的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。

[数12]

如图7所示，c为表示像素值的变化的信号曲线90的最大值(imax)与最小值(imin)之差。另外，r为信号曲线90的噪声强度。此外，信号曲线90为包括信号曲线70和80的概念。式(12)规定了噪声91的强度r比imax与imin之差c小的条件。当噪声91的强度r比imax与imin之差c大时，信号曲线90埋没在噪声91中。噪声91包括根据x射线的射线量决定的量子噪声和检测部5的电噪声。

另外，在第一实施方式中，以还满足以下的式(13)的条件的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。

[数13]

在此，v为可见度(visibility)。另外，如以下的式(14)所表示的那样，σ为相对于信号曲线90的平均值(iave＝(imax+imin)/2)的噪声强度。

[数14]

另外，在第一实施方式中，通过以下的式(15)来定义式(13)的可见度，或者，在定义了以下的式(16)的情况下通过以下的式(17)来定义式(13)的可见度。

[数15]

[数16]

[数17]

在此，式(15)的v为可见度(即式(13)的v)。另外，式(15)的imax为信号曲线90的最大值。另外，式(15)的imin为信号曲线90的最小值。

另外，在条纹扫描法的情况下和使用傅里叶变换法的方法的情况下，式(16)及(17)的变量不同，因此分别进行说明。

在条纹扫描法的情况下，式(16)和(17)的v(x，y)为可见度(即式(13)的v)。另外，v(x，y)的x和y为在第二光栅4的与x射线的照射轴方向(z方向)正交的面内的坐标位置，x为x方向上的坐标位置，y为y方向上的坐标位置。另外，式(16)和(17)的k为图5所示的信号曲线70的移动步数。另外，式(16)和(17)的ik(x，y)是移动步数为k时的信号值(信号强度)。另外，式(16)和(17)的m为构成信号曲线70的移动步数的总数(即，在图5中为八次)。

在使用傅里叶变换法的方法的情况下，式(16)和(17)的v(x，y)为可见度(即式(13)的v)。另外，v(x，y)的x和y为在第二光栅4的与x射线的照射轴方向(z方向)正交的面内的坐标位置，x为x方向上的坐标位置，y为y方向上的坐标位置。另外，式(16)和(17)的k为图6所示的信号曲线80的检测元件的序号。另外，式(16)和(17)的ik(x，y)是检测元件的序号为k时的信号值(信号强度)。另外，式(16)和(17)的m为构成信号曲线80的检测元件的总数(即，在图6中为八个)。

在此，能够根据式(12)求出上述的式(13)。

首先，式(12)的左边能够通过以下的式(18)来表示。

[数18]

而且，作为可见度，当使用式(15)时，式(12)的左边能够通过以下的式(19)来表示。

[数19]

因而，如果使用式(19)，则能够根据式(12)求出上述的式(13)。

(可见度的测量结果)

接着，参照图8来表示为了确认第一实施方式的效果而进行的可见度的测量结果。在此，将第三光栅2的周期d0设为10μm、将第一光栅3的周期d1设为5μm、将第二光栅4的周期d2设为10μm，以满足上述的式(9)的条件的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。另外，改变第三光栅2与第二光栅4之间的距离r、x射线源1的管电压以及x射线源1的管电流来测量可见度。另外，使用上述的式(17)来求出可见度。

如图8所示，在条件1中，在将x射线源1的管电压设为30kv、将x射线源1的管电流设为170μa的情况下，使距离r在约50cm～约105cm之间变化。在条件1中，即便使距离r在约50cm～约105cm之间变化，可见度的值也大致稳定在约29％～约35％之间。因而，在条件1中，能够得到在照射轴方向上稳定的可见度。

在条件2中，在将x射线源1的管电压设为35kv、将x射线源1的管电流设为210μa的情况下，使距离r在约50cm～约105cm之间变化。在条件2中，即便使距离r在约50cm～约105cm之间变化，可见度的值也大致稳定在约22％～约26％之间。因而，在条件2中，能够得到在照射轴方向上稳定的可见度。

在条件3中，在将x射线源1的管电压设为40kv、将x射线源1的管电流设为250μa的情况下，使距离r在约50cm～约105cm之间变化。在条件3中，即便使距离r在约50cm～约105cm之间变化，可见度的值也大致稳定在约16％～约19％之间。因而，在条件3中，能够得到在照射轴方向上稳定的可见度。

在条件4中，在将x射线源1的管电压设为50kv、将x射线源1的管电流设为200μa的情况下，使距离r在约50cm～约105cm之间变化。在条件4中，即便使距离r在约50cm～约105cm之间变化，可见度的值也大致稳定在约8％～约11％之间。因而，在条件4中，能够得到在照射轴方向上稳定的可见度。

在条件5中，在将x射线源1的管电压设为60kv、将x射线源1的管电流设为160μa的情况下，使距离r在约50cm～约105cm之间变化。在条件5中，即便使距离r在约50cm～约105cm之间变化，可见度的值也大致稳定在约6％～约8％之间。因而，在条件5中，能够得到在照射轴方向上稳定的可见度。

因而，确认出：通过以满足上述的式(9)的条件的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2，即使改变x射线源1的管电压和x射线源1的管电流，也能够得到在照射轴方向上稳定的可见度。即，确认出：通过满足上述的式(9)的条件，即使在使用连续x射线的情况下也能够在适于拍摄被摄体t的位置配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。

接着，参照图9来说明考虑信号曲线的噪声来决定第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2的配置的情况。在此，说明以还满足上述的式(13)的条件的方式配置第一光栅3、第二光栅4和第三光栅2的情况。

例如，当设式(13)的σ为0.5时，需要以满足v>0.25的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。即，需要以使可见度的值比25％大的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。

图9示出在图8中的条件2中应用该条件的情况。在该情况下，如图9所示，为了满足式(13)的条件，需要将距离r决定为约65cm～约99cm之间。即，考虑了噪声的距离r的可取的范围为约65cm～约99cm。

(第一实施方式的效果)

在第一实施方式中，能够得到如下的效果。

在第一实施方式中，如上所述，以满足式(9)的条件的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。由此，能够不使用x射线源1的波长等特性来配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。其结果是，即使在使用连续x射线的情况下，也能够决定第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2的配置。另外，在第一实施方式中，通过如上述那样设置第三光栅2，能够使通过第三光栅2后的连续x射线作为多个x射线源(例如线光源21和22)来发挥功能。其结果是，能够通过多个x射线源来形成第一光栅3的多个自身像。而且，通过以满足上述的式(9)的条件的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2，能够以使第一光栅3的各个自身像的周期与第二光栅4的周期d2大致一致的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。其结果是，能够在适于拍摄被摄体t的位置配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。另外，以满足上述的式(12)的条件的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。由此，能够以减少噪声的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。其结果是，能够容易地得到可视性高的摄像图像。

另外，在第一实施方式中，如上述那样以还满足式(13)的条件的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。由此，能够以考虑可见度(visibility)且减少噪声的方式配置第一光栅3、第二光栅4以及第三光栅2。

另外，在第一实施方式中，如上述那样通过式(15)来定义式(13)的可见度，或者，在定义了式(16)的情况下通过式(17)来定义式(13)的可见度。

[第二实施方式]

接着，参照图10来说明第二实施方式。在该第二实施方式中，说明与设置有第三光栅的上述的第一实施方式不同的、不设置第三光栅的例子。此外，关于与上述第一实施方式相同的结构，在附图中标注相同的标记来进行图示，省略其说明。

(x射线相位差摄像装置的结构)

如图10所示，基于本发明的第二实施方式的x射线相位差摄像装置200与上述第一实施方式的x射线相位差摄像装置100不同的是，没有设置上述第一实施方式的第三光栅2。

在第二实施方式中，以满足以下的式(20)的条件的方式配置x射线源1、第一光栅3以及第二光栅4。

[数20]

r1：d1＝r：d2…(20)

在此，d1为第一光栅3的周期。另外，d2为第二光栅4的周期。另外，r1为x射线源1与第一光栅3之间的距离。另外，r2为第一光栅3与第二光栅4之间的距离。另外，r为r1+r2。

式(20)为与上述第一实施方式的式(10)相同的式子。即，式(20)规定了第一光栅3的自身像的周期与第二光栅4的周期d2大致一致这样的第一光栅3和第二光栅4的配置。能够根据x射线源1、第一光栅3以及第二光栅4的几何配置来求出式(20)。关于这一点，如果将上述第一实施方式的线光源21替换为x射线源1也是同样的，因此省略其说明。另外，在第二实施方式中也与上述第一实施方式同样地以满足上述的式(12)和(13)的方式配置x射线源1、第一光栅3以及第二光栅4。

此外，第二实施方式的其它结构也与上述第一实施方式相同。

(第二实施方式的效果)

在第二实施方式中，也能够得到如下效果。

在第二实施方式中，如上述那样以满足式(20)的条件的方式配置x射线源1、第一光栅3以及第二光栅4。由此，能够不使用x射线源1的波长等特性来配置x射线源1、第一光栅3以及第二光栅4。其结果是，在使用连续x射线的情况下也能够决定x射线源1、第一光栅3以及第二光栅4的配置。另外，通过以满足上述的式(20)的条件的方式配置x射线源1、第一光栅3以及第二光栅4，能够以使第一光栅3的自身像的周期与第二光栅4的周期d2大致一致的方式配置x射线源1、第一光栅3以及第二光栅4。其结果是，能够在适于拍摄被摄体t的位置配置x射线源1、第一光栅3以及第二光栅4。另外，通过以满足上述的式(12)的条件的方式配置x射线源1、第一光栅3以及第二光栅4，能够以减少噪声的方式配置x射线源1、第一光栅3以及第二光栅4。其结果是，能够容易地得到可视性高的摄像图像。

此外，第二实施方式的其它效果也与上述第一实施方式相同。

[变形例]

此外，应该认为此次所公开的实施方式在所有方面均为例示，而非限制性的。本发明的范围不由上述的实施方式的说明表示，而是由权利要求书来表示，并且本发明的范围包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有的变更(变形例)。

例如，在上述第一实施方式和第二实施方式中，示出将被摄体配置在比第一光栅靠检测部侧的位置的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以不将被摄体配置在比第一光栅靠检测部侧的位置。例如，可以将被摄体配置在比第一光栅靠与检测部相反一侧的位置。

另外，在上述第一实施方式中，示出以满足式(12)和(13)的条件的方式配置第一光栅、第二光栅以及第三光栅的例子，在上述第二实施方式中，示出以满足式(12)和(13)的条件的方式配置x射线源、第一光栅以及第二光栅的例子，但本发明不限于此。在本发明中，如果满足式(9)的条件，则也可以不以满足式(12)和(13)的条件的方式配置第一光栅、第二光栅以及第三光栅。另外，如果满足式(20)的条件，则也可以不以满足式(12)和(13)的条件配置x射线源、第一光栅以及第二光栅。

另外，在上述第一实施方式和第二实施方式中，示出第一光栅为使通过的x射线的相位发生变化的衍射光栅(位相光栅)的例子，但本发明不限于此。在本发明中，第一光栅也可以为使通过的x射线的强度发生变化的衍射光栅(吸收光栅)。

附图标记说明

1：x射线源；2：第三光栅；3：第一光栅；4：第二光栅；5：检测部；100、200：x射线相位差摄像装置。