X射线相位成像装置的制作方法

x射线相位成像装置
技术领域
1.本发明涉及一种x射线相位成像装置，特别是涉及一种在使被摄物旋转的同时进行摄影的x射线相位成像装置。


背景技术：

2.以前，已知有一种在使被摄物旋转的同时进行摄影的x射线成像装置。此种x射线相位成像装置例如在日本专利特开2019-45394号公报中公开。
3.在日本专利特开2019-45394号公报中公开一种x射线成像装置，其包括x射线源、x射线检测器、配置于x射线源与x射线检测器之间的多个光栅、旋转机构、以及方向变更机构。旋转机构构成为使被摄物绕在与x射线的照射轴正交的方向上延伸的轴线旋转。方向变更机构构成为，在方向变更机构与x射线源面对的状态下，使被摄物绕与x射线的照射轴线为同一线状的旋转轴线旋转。另外，在日本专利特开2019-45394号公报中所公开的结构中，方向变更机构设置在旋转机构上。因此，日本专利特开2019-45394号公报中所公开的x射线相位成像装置构成为，利用方向变更机构使被摄物绕所述旋转轴旋转，并且利用旋转机构使方向变更机构旋转的同时进行摄影。另外，在日本专利特开2019-45394号公报中，作为被摄物，对碳纤维强化塑料(carbon-fibre reinforced plastic，cfrp)进行摄影。
4.cfrp包括树脂母材与碳纤维。在对cfrp进行摄影的情况下，根据碳纤维所配置的方向，x射线在各方向上扩散。在利用日本专利特开2019-45394号公报中所公开那样的x射线成像装置对如cfrp那样使x射线在各方向上扩散的被摄物进行摄影的情况下，通过检测由配置于沿着光栅的光栅图案延伸的方向的方向上的碳纤维扩散的x射线，可对被摄物的内部结构进行图像化。因此，在被摄物内，为了准确地对朝向各方向配置的碳纤维进行图像化，在使被摄物相对于光栅旋转的同时进行摄影。
5.在日本专利特开2019-45394号公报中公开如下结构：通过利用旋转机构使被摄物与方向变更机构一起旋转来进行所谓的计算机断层扫描(computed tomography，ct)摄影。在利用旋转机构使被摄物旋转的同时进行摄影时，若拍进方向变更机构，则会产生由方向变更机构扩散的x射线所引起的伪影，因此所获得的图像的画质降低。因此，在日本专利特开2019-45394号公报中所公开的方向变更机构构成为，通过使被摄物沿着驱动部与具有1/4(90度)的圆弧状形状的框架的周向旋转，在利用旋转机构使被摄物与方向变更机构一起旋转时不会拍进框架。
6.[现有技术文献]
[0007]
[专利文献]
[0008]
专利文献1：日本专利特开2019-45394号公报


技术实现要素：

[0009]
[发明所要解决的问题]
[0010]
在日本专利特开2019-45394号公报中所公开的被摄物载置部、旋转机构或方向变
更机构由金属构成，因此当将这些构件载置在x射线的照射范围内时，会产生由这些构件扩散的x射线所引起的伪影，存在所获得的图像的画质降低的课题。例如，在日本专利特开2019-45394号公报中所公开的结构中，使被摄物沿着具有1/4的圆弧形状的框架旋转以免方向变更机构被拍进图像中，因此最大仅使被摄物旋转90度。在能够通过方向变更机构使被摄物旋转的角度范围窄的情况下，有时无法以碳纤维朝向被摄物内的碳纤维能够通过光栅检测出的方向的方式配置被摄物。在所述情况下，难以准确地对被摄物的内部结构进行图像化。若将日本专利特开2019-45394号公报中所公开的方向变更机构的框架的形状构成为例如1/2的圆弧形状，则能够扩大能够使被摄物旋转的角度范围。然而，在将日本专利特开2019-45394号公报中所公开的方向变更机构的框架的形状构成为1/2的圆弧形状的情况下，通过旋转机构使被摄物绕与x射线的照射轴正交的方向的轴线旋转时，会拍进方向变更机构的框架。在所述情况下，因方向变更机构的框架而产生伪影。因此，期望一种能够在扩大使被摄物旋转时的角度范围的同时抑制产生伪影的结构。
[0011]
本发明是为了解决所述课题而完成，本发明的一个目的在于提供一种能够抑制因配置于x射线照射范围内的被摄物载置部而产生伪影的x射线相位成像装置。
[0012]
[解决问题的技术手段]
[0013]
为了实现所述目的，本发明的一个方面的x射线相位成像装置包括：x射线源，对被摄物照射x射线；x射线检测器，对自x射线源照射的x射线进行检测；多个光栅，包含第一光栅与第二光栅，所述第一光栅配置于x射线源与x射线检测器之间，自x射线源照射x射线，所述第二光栅被来自第一光栅的x射线照射；被摄物载置部，配置于x射线照射范围内，载置有被摄物；以及图像处理部，基于由x射线检测器检测出的x射线的强度分布而生成x射线相位对比度图像，被摄物载置部由x射线的透过率比金属大且x射线的散射程度比金属小的第一材料形成。
[0014]
[发明的效果]
[0015]
在所述一个方面的x射线相位成像装置中，如所述那样，载置有被摄物的被摄物载置部由x射线的透过率比金属大且x射线的散射程度比金属小的第一材料形成。由此，即便在将被摄物载置部配置于x射线的照射范围内的情况下，与被摄物载置部由金属材料形成的结构相比，也可抑制产生伪影。
附图说明
[0016]
图1是表示一实施方式的x射线相位成像装置的整体结构的示意图。
[0017]
图2是用于说明一实施方式的x射线相位成像装置的光栅位置调整机构的结构的图。
[0018]
图3是用于说明生成x射线相位对比度图像的结构的示意图。
[0019]
图4是自x2方向侧观察一实施方式的第一旋转机构及第二旋转机构的示意图。
[0020]
图5是自y1方向侧观察一实施方式的第一旋转机构及第二旋转机构的示意图。
[0021]
图6是自x1方向侧观察一实施方式的第一旋转机构及第二旋转机构的示意图。
[0022]
图7是用于说明一实施方式的被摄物载台、第一滑轮、及辊引导件的结构的示意图(a)～示意图(c)。
[0023]
图8是自y1方向侧观察被摄物载台、第一滑轮、及辊引导件的示意图。
[0024]
图9是表示形成一实施方式的被摄物载置部的树脂的实验结果的图。
[0025]
图10是用于说明一实施方式的第一旋转机构使被摄物旋转的结构的示意图。
[0026]
图11是用于说明一实施方式的第二旋转机构使第一旋转机构旋转的结构的示意图。
[0027]
图12是用于说明一实施方式的控制部对被摄物进行摄影的处理的流程图。
具体实施方式
[0028]
以下，基于附图来说明将本发明具体化的实施方式。
[0029]
首先，参照图1对本发明的一实施方式的x射线相位成像装置100的整体结构进行说明。
[0030]
如图1所示，x射线相位成像装置100是利用塔尔博特(talbot)效应对被摄物90的内部进行图像化的装置。被摄物90是在x射线的扩散方向上具有指向性的构件。被摄物90例如是cfrp。x射线相位成像装置100包括x射线源1、x射线检测器2、包含第一光栅3与第二光栅4的多个光栅、x射线相位成像装置用被摄物旋转单元6、计算机7、显示部8、输入接受部9、以及光栅位置调整机构10。另外，在本实施方式中，多个光栅还包含第三光栅5。
[0031]
在x射线相位成像装置100中，x射线源1、第三光栅5、第一光栅3、第二光栅4、以及x射线检测器2在x射线的照射轴50方向上依次排列配置。即，第一光栅3及第二光栅4配置于x射线源1与x射线检测器2之间。此外，在本说明书中，将上下方向设为z方向，将上方向设为z1方向，将下方向设为z2方向。另外，将自x射线源1朝向x射线检测器2的方向设为x方向，将其中一侧设为x1方向，将另一侧设为x2方向。另外，将与z方向及x方向正交的方向设为y方向，将其中一侧设为y1方向，将另一侧设为y2方向。
[0032]
x射线源1构成为对被摄物90照射x射线。具体而言，x射线源1构成为通过施加高电压而产生x射线。
[0033]
x射线检测器2构成为对自x射线源1照射的x射线进行检测。另外，x射线检测器2构成为将检测出的x射线转换为电信号。x射线检测器2例如是平板探测器(flat panel detector，fpd)。x射线检测器2包括多个转换元件(未图示)与配置于多个转换元件上的像素电极(未图示)。多个转换元件及像素电极以规定的周期(像素间距)在z方向及y方向排列配置。x射线检测器2的检测信号(图像信号)被发送到后述的图像处理部71。
[0034]
第一光栅3配置于x射线源1与x射线检测器2之间，自x射线源1照射x射线。第一光栅3具有在z方向上以规定的周期(光栅间距)3c排列的狭缝3a及x射线相位变化部3b。各狭缝3a及x射线相位变化部3b以在y方向呈直线状延伸的方式形成。第一光栅3是所谓的相位光栅。第一光栅3配置在x射线源1与第二光栅4之间，是为了利用自x射线源1照射的x射线(通过塔尔博特效应)形成自身像而设置。此外，所谓塔尔博特效应，是指：当具有相干性的x射线通过形成有狭缝的光栅时，在距光栅为规定距离(塔尔博特距离)的位置处形成光栅的像(自身像)。
[0035]
第二光栅4被来自第一光栅3的x射线照射。第二光栅4具有在z方向上以规定的周期(光栅间距)4c排列的多个x射线透过部4a及x射线吸收部4b。各x射线透过部4a及x射线吸收部4b以在y方向呈直线状延伸的方式形成。第二光栅4是所谓的吸收光栅。第二光栅4配置于第一光栅3与x射线检测器2之间，构成为干涉由第一光栅3形成的自身像。第二光栅4配置
于距第一光栅3为塔尔博特距离的位置，以便使自身像与第二光栅4干涉。
[0036]
第三光栅5配置于x射线源1与第一光栅3之间。第三光栅5具有在z方向上以规定的周期(间距)5c排列的多个狭缝5a及x射线吸收部5b。各狭缝5a及x射线吸收部5b分别以在y方向呈直线状延伸的方式形成。另外，各狭缝5a及x射线吸收部5b分别以平行延伸的方式形成。第三光栅5配置于x射线源1与第一光栅3之间，自x射线源1照射x射线。第三光栅5构成为，将通过各狭缝5a的x射线作为与各狭缝5a的位置对应的射线光源。
[0037]
此外，在本实施方式中，第一光栅3、第二光栅4、及第三光栅5各自的光栅图案配置于沿y方向延伸的方向上。此外，所谓光栅图案是狭缝3a、x射线相位变化部3b、x射线透过部4a、x射线吸收部4b、狭缝5a、及x射线吸收部5b等。
[0038]
x射线相位成像装置用被摄物旋转单元6包括第一旋转机构20与第二旋转机构30。
[0039]
第一旋转机构20包含载置有被摄物90的被摄物载置部21，构成为在与x射线源1面对的状态下，朝绕第一轴线51的第一旋转方向旋转，所述第一轴线51与x射线的照射轴50为同一直线状，且通过被摄物载置部21的中心。关于第一旋转机构20的详细结构，将在后面叙述。此外，第一旋转机构20通过第二旋转机构30朝绕后述的第二轴线52的第二旋转方向旋转。因此，根据通过第二旋转机构30使第一旋转机构20旋转时的角度，第一轴线51延伸的方向可能发生变化。
[0040]
第二旋转机构30构成为，保持第一旋转机构20，使第一旋转机构20朝绕沿与第一轴线51正交的方向延伸的第二轴线52的第二旋转方向旋转。关于第二旋转机构30的详细结构，将在后面叙述。在图1所示的例子中，第二轴线52是沿z方向延伸的轴线。
[0041]
计算机7例如包含中央处理器(central processing unit，cpu)、图形处理单元(graphics processing unit，gpu)或构成为用于图像处理的现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)等处理器7a、只读存储器(read only memory，rom)及随机存取存储器(random access memory，ram)等存储器。
[0042]
处理器7a包含控制部70与图像处理部71。控制部70构成为对x射线源1、光栅位置调整机构10、第一旋转机构20、及第二旋转机构30等进行控制。控制部70作为通过处理器7a执行各种程序而实现的功能块而以软件的方式构成。控制部70也可设置专用的处理器(处理电路)，由硬件构成。
[0043]
图像处理部71构成为，通过利用第一旋转机构20及第二旋转机构30使被摄物90朝第一旋转方向及第二旋转方向旋转的同时进行摄影，基于由x射线检测器2检测出的x射线的强度分布而生成x射线相位对比度图像40。在本实施方式中，图像处理部71构成为，通过利用第一旋转机构20及第二旋转机构30使被摄物90旋转的同时进行摄影，生成三维的x射线相位对比度图像40。图像处理部71作为通过处理器7a执行各种程序而实现的功能块而以软件的方式构成。图像处理部71也可设置专用的处理器(处理电路)，由硬件构成。关于图像处理部71生成x射线相位对比度图像40的结构的详细情况，将在后面叙述。
[0044]
此处，在x射线相位成像装置100中，通过利用第一旋转机构20及第二旋转机构30使被摄物90朝第一旋转方向及第二旋转方向旋转，在多个摄影位置进行摄影。图像处理部71基于在多个摄影位置进行摄影后的x射线相位对比度图像40，生成三维的x射线相位对比度图像40。此时，进行在各摄影位置进行摄影后的x射线相位对比度图像40的对位。
[0045]
存储部7b构成为存储由图像处理部71生成的x射线相位对比度图像40、处理器7a
执行的各种程序。存储部7b包含硬盘驱动器(hard disk drive，hdd)、或固态驱动器(solid state drive，ssd)等非易失性存储器。
[0046]
显示部8显示由图像处理部71生成的x射线相位对比度图像40。显示部8例如包含液晶监视器。
[0047]
输入接受部9构成为接受操作者的操作输入。输入接受部9例如包含键盘或鼠标等输入设备。
[0048]
光栅位置调整机构10构成为，使第一光栅3能够沿x方向、y方向、z方向、绕z方向的轴线的旋转方向rz、绕x方向的轴线的旋转方向rx、及绕y方向的轴线的旋转方向ry移动。
[0049]
(光栅位置调整机构)
[0050]
如图2所示，光栅位置调整机构10包含x方向直动机构10a、z方向直动机构10b、y方向直动机构10c、直动机构连接部10d、载台支撑部驱动部10e、载台支撑部10f、载台驱动部10g、以及载台10h。
[0051]
x方向直动机构10a、z方向直动机构10b及y方向直动机构10c分别构成为能够沿x方向、z方向及y方向移动。x方向直动机构10a、z方向直动机构10b及y方向直动机构10c例如包含步进马达等。光栅位置调整机构10构成为，通过x方向直动机构10a、z方向直动机构10b及y方向直动机构10c的动作，分别使第一光栅3沿x方向、z方向及y方向移动。
[0052]
载台支撑部10f自图2的下方(z2方向)支撑用于载置第一光栅3的载台10h。载台驱动部10g构成为使载台10h沿x方向往返移动。载台10h的底部朝向载台支撑部10f而形成为凸曲面状，构成为通过沿x方向往返移动，绕y方向的轴线(ry方向)转动。另外，载台支撑部驱动部10e构成为使载台支撑部10f沿y方向往返移动。另外，载台支撑部10f的底部朝向直动机构连接部10d而形成为凸曲面状，构成为通过沿y方向往返移动，绕x方向的轴线(rx方向)转动。另外，直动机构连接部10d以能够绕z方向的轴线(rz方向)转动的方式设置于x方向直动机构10a上。根据所述结构，在光栅位置调整机构10中，通过x方向直动机构10a的动作，可使第一光栅3沿x方向进行条纹扫描。
[0053]
(生成x射线相位对比度图像的结构)
[0054]
接下来，参照图3对图像处理部71生成x射线相位对比度图像40的结构进行说明。图像处理部71使用基于由x射线检测器2检测出的x射线的强度分布而获取的强度信号曲线41及强度信号曲线42，生成x射线相位对比度图像40。x射线相位对比度图像40包含吸收图像、相位微分图像、及暗视场图像。另外，强度信号曲线41是表示通过在配置被摄物90的状态下进行摄影而获得的x射线的强度的分布的曲线。另外，强度信号曲线42是表示通过在未配置被摄物90的状态下进行摄影而获得的x射线的强度的分布的曲线。
[0055]
如图3所示，吸收图像可通过配置被摄物90并进行拍摄时的x射线的平均强度cs、与不配置被摄物90而进行拍摄时的x射线的平均强度cr的比来生成。另外，相位微分图像可通过如下方式来生成：将利用规定的算出求出的数、与配置被摄物90并进行拍摄而获取的强度信号曲线41和不配置被摄物90而进行拍摄所获取的强度信号曲线42的相位差δφ相乘。另外，暗视场图像可通过在不配置被摄物90而进行拍摄时的可见度(visibility)(vr)与配置被摄物90并进行拍摄时的可见度(visibility)(vs)的比来生成。vr可通过强度信号曲线42的振幅ar与平均强度cr的比来求出。另外，vs可通过强度信号曲线41的振幅as与平均强度cs的比来求出。
[0056]
此外，在本实施方式中，图像处理部71至少生成暗视场图像即可。即，图像处理部71也可不生成吸收图像及相位微分图像。
[0057]
(第一旋转机构及第二旋转机构)
[0058]
接下来，参照图4～图6对本实施方式的第一旋转机构20及第二旋转机构30的结构进行说明。
[0059]
如图4所示，第一旋转机构20包括被摄物载置部21、驱动部22、以及动力传递构件。
[0060]
(被摄物载置部)
[0061]
被摄物载置部21配置于x射线的照射范围内，载置有被摄物90。在本实施方式中，被摄物载置部21由x射线的透过率比金属大且x射线的散射程度比金属小的第一材料形成。具体而言，被摄物载置部21由作为第一材料的、x射线的透过率比氟树脂大且x射线的散射程度比氟树脂小的树脂材料形成。由此，即便在将被摄物载置部21配置于x射线的照射范围内的情况下，也可抑制产生伪影。即，可将被摄物载置部21配置于x射线的照射范围内。关于形成被摄物载置部21的树脂材料的详细情况，将在后面叙述。此外，所谓载置有被摄物90，不仅包含将被摄物90放置于被摄物载置部21上，而且包含由被摄物载置部21保持。此外，“树脂材料”是权利要求书的“第一材料”的一例。
[0062]
被摄物载置部21包含：被摄物载台21a，具有板状形状，载置有被摄物90；以及第一滑轮21b，具有圆筒形状，与后述的驱动力传递构件卡合。此外，在本实施方式中，被摄物载置部21还包含与后述的轴承26卡合的辊引导件21c。在本实施方式中，被摄物载台21a、第一滑轮21b、及辊引导件21c各自由第一材料形成。即，被摄物载台21a、第一滑轮21b、及辊引导件21c各自均由树脂材料形成。关于形成被摄物载台21a、第一滑轮21b、及辊引导件21c各个的树脂材料的详细情况，将在后面叙述。
[0063]
被摄物载台21a构成为保持被摄物90。在本实施方式中，被摄物载台21a构成为，例如通过粘附被摄物90来保持被摄物90。另外，被摄物载台21a与第一滑轮21b连接，构成为与第一滑轮21b一体地旋转。
[0064]
第一滑轮21b经由动力传递构件与后述的第二滑轮22b连接。另外，关于第一滑轮21b，通过第二滑轮22b旋转，第二滑轮22b的旋转经由动力传递构件进行传递，与第二滑轮22b一起旋转。
[0065]
辊引导件21c与第一滑轮21b连接，构成为与第一滑轮21b一起一体地旋转。即，被摄物载置部21构成为，通过第一滑轮21b旋转，使被摄物载台21a旋转。另外，被摄物载置部21构成为，辊引导件21c引导被摄物载台21a及第一滑轮21b的旋转。
[0066]
(驱动部及驱动力传递构件)
[0067]
驱动部22构成为赋予使被摄物载置部21旋转的驱动力。驱动部22设置于与被摄物载置部21分离且处于x射线的照射范围外的位置。具体而言，如图4所示，驱动部22设置于与被摄物载置部21向z2方向侧分离的位置。驱动部22包含产生驱动力的马达22a(参照图5)、以及第二滑轮22b。
[0068]
驱动力传递构件构成为利用自驱动部22赋予的驱动力使被摄物载置部21旋转。驱动力传递构件中配置于x射线的照射范围内的构件由第一材料形成。驱动力传递构件包含与第一滑轮21b卡合的带构件24。带构件24由橡胶材料形成。具体而言，带构件24由作为橡胶材料的氯丁二烯橡胶形成。另外，带构件24具有环状形状，各自与第一滑轮21b及第二滑
轮22b卡合。
[0069]
另外，第二滑轮22b由作为第二材料的金属材料形成。第二滑轮22b与马达22a连接。第二滑轮22b构成为，利用由马达22a产生的驱动力来旋转。另外，第二滑轮22b通过带构件24与第一滑轮21b连结。即，第一旋转机构20是所谓的带轮机构。作为第二材料的金属材料例如包含铁材料。
[0070]
(光电传感器)
[0071]
另外，在本实施方式中，第一旋转机构20包括用于获取驱动部22的旋转角度的光电传感器27。光电传感器27包含光学传感器。
[0072]
在第一旋转机构20被第二旋转机构30保持的状态下，光电传感器27设置于后述的支撑构件23中的第二旋转机构30侧(z2方向侧)。光电传感器27包含发光部(未图示)与光接收部(未图示)。控制部70根据自发光部发出的光是否由光接收部探测，来探测发光部与光接收部之间是否有构件。
[0073]
如图4所示，在第二滑轮22b设置有板构件22c。板构件22c具有矩形形状，构成为在规定的位置遮蔽自光电传感器27的发光部发出的光。即，板构件22c在规定的位置由光电传感器27进行探测。在本实施方式中，将由光电传感器27探测出板构件22c的位置作为第二滑轮22b的原点。控制部70构成为，在将第二滑轮22b配置于原点位置后，基于输入到马达22a的脉冲数，获取第二滑轮22b的旋转角度。
[0074]
即，控制部70通过获取第二滑轮22b的旋转角度，可获取通过带构件24与第二滑轮22b一起旋转的被摄物载置部21的角度。再者，为了抑制x射线照射至光电传感器27，优选为设置由金属材料形成的保护构件(未图示)。
[0075]
(支撑构件)
[0076]
第一旋转机构20包含支撑构件23，所述支撑构件23由树脂材料形成，在其中一侧能够旋转地支撑被摄物载置部21。支撑构件23包含：抵接部23a，与第二旋转机构30抵接；支撑部23b，支撑被摄物载置部21；以及盖部23c(参照图5)。在本实施方式中，抵接部23a设置于支撑部23b的另一侧(z2方向侧)。另外，支撑部23b在z1方向侧能够旋转地保持被摄物载置部21。另外，盖部23c设置于支撑部23b的z1方向侧，构成为覆盖第一滑轮21b及辊引导件21c。关于形成支撑构件23的树脂材料的详细情况，将在后面叙述。
[0077]
(卡合部)
[0078]
另外，在本实施方式中，在支撑构件23设置有卡合部25，所述卡合部25在第一旋转机构20被第二旋转机构30保持时，以在被摄物载置部21的表面上且通过被摄物载置部21的旋转中心的铅垂线53与第二轴线52呈同一直线状的方式与第二旋转机构30卡合。在本实施方式中，卡合部25设置于抵接部23a。
[0079]
(第二旋转机构)
[0080]
第二旋转机构30包括：载置部31；驱动部32，使载置部31绕第二轴线52旋转；以及原点传感器(未图示)，对使载置部31旋转时的原点进行探测。载置部31在俯视时具有圆形形状。另外，在载置部31的z1方向侧设置有载置第一旋转机构20的载置面31a。在本实施方式中，第二旋转机构30通过在载置部31(载置面31a)载置第一旋转机构20来保持第一旋转机构20。
[0081]
在本实施方式中，第二旋转机构30构成为能够装卸地保持第一旋转机构20。另外，
在载置面31a设置有与卡合部25卡合的凹部33。凹部33设置于成为载置面31a的旋转中心的位置。
[0082]
另外，在本实施方式中，如图4所示，第一旋转机构20包含轴承26，所述轴承26由树脂材料形成，并与被摄物载置部21的外周部卡合。具体而言，轴承26设置于后述的支撑构件23。另外，轴承26与辊引导件21c的外周部卡合。即，被摄物载置部21经由轴承26而支撑于支撑构件23。设置轴承26，以便进行被摄物载置部21在z方向上的定位，并且引导被摄物载置部21在绕第一轴线51的旋转方向上的旋转。在本实施方式中，如图4所示，第一旋转机构20包含自上侧(z1方向侧)与辊引导件21c的外周部卡合的一个轴承26、以及自下侧(z2方向侧)与辊引导件21c的外周部卡合的两个轴承26。此外，若能够进行被摄物载置部21在z方向上的定位，并且能够辅助被摄物载置部21在第一轴线方向上的旋转，则也可设置个数比三个更多的轴承26。
[0083]
(贯通孔)
[0084]
在被摄物载置部21的旋转中心设置有贯通孔121c，所述贯通孔121c在沿着第一轴线51的方向贯通被摄物载置部21的载置面121a(参照图5)，用于检测第一旋转机构20在第一轴线51方向上的斜率。
[0085]
在对被摄物90在第一旋转机构20的第一轴线51方向上倾斜的状态下进行摄影的情况下，被摄物90的对位变得复杂。因此，在本实施方式中，图像处理部71(参照图1)构成为，预先获取第一轴线51方向上的斜率，并且对修正了第一轴线51方向上的斜率的x射线相位对比度图像40进行对位。具体而言，图像处理部71可基于拍进各x射线相位对比度图像40内的贯通孔121c，对第一旋转机构20在第一轴线方向上的斜率进行检测。
[0086]
如图5所示，被摄物载置部21在第一轴线51延伸的方向上设置于支撑部23b的一侧。在图5所示的例子中，被摄物载置部21设置于支撑部23b的x2方向侧。另外，第二滑轮22b在第一轴线51延伸的方向上，设置于支撑部23b中设置有被摄物载置部21的一侧。在图5所示的例子中，第二滑轮22b设置于支撑部23b的x2方向侧。另外，马达22a在第一轴线51延伸的方向上设置于支撑部23b的另一侧。在图5所示的例子中，马达22a设置于支撑部23b的x1方向侧。
[0087]
另外，如图5所示，被摄物载置部21的第一轴线51方向上的厚度60比第一轴线51方向上的支撑构件23的厚度61小。此外，所谓支撑构件23的厚度61是x方向上的支撑部23b的厚度与盖部23c的厚度相加后的厚度。此外，在图5所示的例子中，为了简单，省略了y1方向侧的盖部23c的图示。
[0088]
另外，在本实施方式中，如图5所示，第一旋转机构20以第一轴线51与第二轴线52处于在被摄物载台21a的载置面121a上交叉的位置的方式保持于第二旋转机构30。由此，即便在通过第二旋转机构30使被摄物90绕第二旋转方向旋转的情况下，也可抑制对多个光栅的感度的影响。
[0089]
(支撑构件的开口)
[0090]
在本实施方式中，被摄物载置部21及支撑构件23都由作为第一材料的树脂材料形成。与金属材料进行比较的情况下，树脂材料的x射线的透过率高。然而，即便是树脂材料，随着厚度增大，x射线的透过率也降低。因此，在本实施方式中，如图6所示，在支撑构件23设置有开口23d。支撑构件23以将被摄物载台21a配置于开口23d的位置的方式保持被摄物载
置部21。另外，开口23d的z方向的大小比被摄物载台21a的x方向的大小大。另外，开口23d的y方向的大小比被摄物载台21a的y方向的大小大。由此，在x射线源1与被摄物载置部21面对的状态下，可抑制透过被摄物载置部21的x射线因支撑构件23而衰减。
[0091]
接下来，参照图7及图8对被摄物载台21a、第一滑轮21b、及辊引导件21c的结构进行说明。
[0092]
如图7的(a)所示，在被摄物载台21a的载置面121a设置有贯通孔121c。具体而言，贯通孔121c设置于被摄物载台21a的旋转中心。
[0093]
如图7的(b)所示，在第一滑轮21b设置有开口121b。即，第一滑轮21b具有环状形状。
[0094]
如图7的(c)所示，在辊引导件21c设置有开口121d。即，辊引导件21c具有环状形状。
[0095]
如图7的(a)～图7的(c)所示，被摄物载台21a的直径70比第一滑轮21b的直径71及辊引导件21c的直径72小。此外，所谓第一滑轮21b的直径71是第一滑轮21b的外径。另外，所谓辊引导件21c的直径72是辊引导件21c的外径。
[0096]
另外，第一滑轮21b的开口121b的直径73及辊引导件21c的开口121d的直径74比被摄物载台21a的直径70大。由此，在将被摄物载台21a与第一滑轮21b接合时，抑制被摄物载台21a嵌入开口121b，因此可容易地将被摄物载台21a与第一滑轮21b接合。此外，所谓第一滑轮21b的开口121b的直径73是第一滑轮21b的内径。另外，所谓辊引导件21c的开口121d的直径74是辊引导件21c的内径。
[0097]
如图8所示，被摄物载置部21是通过将被摄物载台21a、第一滑轮21b、及辊引导件21c沿自x2方向朝向x1方向的方向依次排列配置并接合来形成。
[0098]
如图8所示，被摄物载置部21具有中空结构，所述中空结构是通过被摄物载台21a堵塞第一滑轮21b的一侧的开口121b而形成。具体而言，被摄物载置部21通过自x2方向朝向x1方向排列被摄物载台21a、第一滑轮21b、及辊引导件21c，从而第一滑轮21b的开口121b、及辊引导件21c的开口121d由被摄物载台21a堵塞。由此，被摄物载置部21具有中空结构。
[0099]
(树脂材料的选定)
[0100]
如图9的实验结果80所示，作为被摄物载置部21(被摄物载台21a、第一滑轮21b、及辊引导件21c)、及支撑构件23(抵接部23a、支撑部23b、及盖部23c)中使用的树脂材料，使用聚醚醚酮(poly ether ether ketone，peek)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(acrylonitrile butadiene styrene，abs)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，pet)、聚氯乙烯、丙烯酸、杜拉康(duracon)(注册商标)、尼龙、铁氟龙(teflon)(注册商标)(氟树脂)、聚乙烯(polyethylene，pe)、及聚碳酸酯(polycarbonate，pc)，进行确认x射线的透过率及x射线的扩散程度的实验。
[0101]
具体而言，进行如下实验：按每种树脂材料确认对透过长的项目80a所示的厚度的所述各树脂材料照射x射线时的x射线的散射程度及x射线的透过率。在图9中，作为各树脂材料的实验结果80，在散射的项目80b中表示x射线的散射程度，在透过率的项目80c中表示x射线的透过率。
[0102]
实验结果80中散射的项目80b表示树脂材料对x射线的散射程度。散射的项目80b的数值越大，表示散射的程度越小。另外，实验结果80中透过率的项目80c表示照射到树脂
材料上的x射线的透过率。透过率的项目80c的数值越大，表示x射线的透过率越大。
[0103]
如实验结果80所示，使用多种树脂材料进行了调查x射线的散射程度及x射线的透过率的实验，结果根据x射线的扩散程度、及x射线的透过率，确认到较聚氯乙烯、及铁氟龙(teflon)(注册商标)(氟树脂)而言，peek、abs、pet、丙烯酸、杜拉康、尼龙、pe、及pc优选作为(被摄物载台21a、第一滑轮21b、及辊引导件21c)、及支撑构件23(抵接部23a、支撑部23b、及盖部23c)中使用的树脂材料。另外，丙烯酸具有吸水性。因此，确认到作为(被摄物载台21a、第一滑轮21b、及辊引导件21c)、及支撑构件23(抵接部23a、支撑部23b、及盖部23c)中使用的树脂材料，适合的是peek、abs、pet、杜拉康、尼龙、pe、及pc。
[0104]
此外，在本实施方式中，就x射线的扩散程度、x射线的透过率、机械强度、对x射线的耐久度、及加工性的观点而言，使用peek作为树脂材料，形成被摄物载台21a、第一滑轮21b、辊引导件21c、抵接部23a、及支撑部23b。此外，就视认性的观点而言，盖部23c由丙烯酸形成。
[0105]
(利用第一旋转机构进行的被摄物的旋转)
[0106]
接下来，参照图10对利用第一旋转机构20进行的被摄物90在第一旋转方向上的旋转进行说明。
[0107]
在图10所示的例子中，自第一旋转方向上的角度为0度的初始角度起，至成为180度的第四角度θ4为止，利用第一旋转机构20使被摄物90朝第一旋转方向旋转。此外，所谓初始角度是指原点。所谓被摄物90在第一旋转方向上的角度是第二轴线52、与通过被摄物90的中心并在被摄物90的长轴方向上延伸的假想线54所呈的角度。
[0108]
在本实施方式中，通过利用第一旋转机构20使被摄物90朝第一旋转方向每次旋转规定的角度，从而使被摄物90旋转以成为第一旋转方向上的第一角度θ1、第二角度θ2、第三角度θ3、及第四角度θ4。另外，在本实施方式中在规定角度～第四角度θ4此各旋转角度下进行摄影。
[0109]
(被摄物载置部的旋转范围)
[0110]
在本实施方式中，如图10所示，第一旋转机构20构成为能够使被摄物载置部21在第一旋转方向上旋转180度以上。具体而言，第一旋转机构20是通过使第二滑轮22b旋转而使被摄物载置部21旋转的结构，因此能够使被摄物90旋转360度以上。
[0111]
(利用第二旋转机构进行的第一旋转机构的旋转)
[0112]
接下来，参照图11对利用第二旋转机构30进行的被摄物90在第二旋转方向上的旋转进行说明。
[0113]
在图11所示的例子中，第二旋转机构30在第二旋转方向上使被摄物90与第一旋转机构20一起自初始角度(0度)旋转到第七角度θ11。此外，所谓被摄物90在第二旋转方向上的角度是x射线的照射轴50与第一轴线51所呈的角度。
[0114]
在本实施方式中，通过利用第二旋转机构30使被摄物90在第二旋转方向上每次旋转规定的角度，从而旋转到第二旋转方向上的第一角度θ5、第二角度θ6、第三角度θ7、第四角度θ8、第五角度θ9、第六角度θ10、及第七角度θ11。另外，在第二旋转方向上的各旋转角度中，通过第一旋转机构20以成为第一方向上的初始角度～第四角度θ4的方式使被摄物90间歇地旋转的同时进行摄影。
[0115]
在本实施方式中，如图11所示，第二旋转机构30构成为至少使第一旋转机构20旋
转360度。
[0116]
接下来，参照图12对利用本实施方式的x射线相位成像装置100的摄影处理的流程进行说明。
[0117]
在步骤101中，控制部70通过对第一旋转机构20及第二旋转机构30进行控制，将被摄物90配置为第一旋转方向上的初始角度及第二旋转方向上的初始角度(原点)。另外，控制部70通过对x射线源1、及光栅位置调整机构10进行控制，对被摄物90进行摄影。
[0118]
在步骤102中，控制部70通过对第二旋转机构30进行控制，使被摄物90朝第二旋转方向旋转。在步骤102的处理中，控制部70使被摄物90旋转第二旋转方向上的规定的旋转角度量。
[0119]
在步骤103中，控制部70通过对x射线源1、及光栅位置调整机构10进行控制，对被摄物90进行摄影。
[0120]
在步骤104中，控制部70判定在第一旋转方向上是否以所有规定的角度进行了摄影。在第一旋转方向上没有以所有规定的角度进行摄影的情况下，处理进入步骤105。在第一旋转方向上以所有规定的角度进行了摄影的情况下，处理进入步骤106。
[0121]
在步骤105中，控制部70通过对第一旋转机构20进行控制，使被摄物90朝第一旋转方向旋转。在步骤105的处理中，控制部70使被摄物90旋转第一方向上的规定的旋转角度量。之后，处理进入步骤103。
[0122]
在处理自步骤105进入步骤106的情况下，在步骤106中，控制部70通过对第一旋转机构20进行控制，使被摄物90旋转以成为第一旋转方向的初始角度(原点)。此外，在被摄物90在第一旋转方向上的角度以初始角度配置的情况下，省略步骤103的处理。
[0123]
在步骤107中，控制部70判定在第二旋转方向上是否以所有规定的角度进行了摄影。在第二旋转方向上没有以所有规定的角度进行摄影的情况下，处理进入步骤102。在第二旋转方向上以所有规定的角度进行了摄影的情况下，处理结束。
[0124]
即，本实施方式的x射线相位成像装置100在将被摄物90配置为第二旋转方向的规定的角度的状态下，在使被摄物90朝第一旋转方向旋转的同时，以第一旋转方向上的所有规定的角度进行摄影。通过以第二旋转方向上的所有规定的角度进行所述处理，生成三维的x射线相位对比度图像40。
[0125]
(本实施方式的效果)
[0126]
在本实施方式中，可获得以下那样的效果。
[0127]
在本实施方式中，如所述那样，x射线相位成像装置100包括：x射线源1，对被摄物90照射x射线；x射线检测器2，对自x射线源1照射的x射线进行检测；多个光栅，包含第一光栅3与第二光栅4，所述第一光栅3配置于x射线源1与x射线检测器2之间，自x射线源1照射x射线，所述第二光栅4被来自第一光栅3的x射线照射；被摄物载置部21，配置于x射线的照射范围内，载置有被摄物90；以及图像处理部71，基于由x射线检测器2检测出的x射线的强度分布而生成x射线相位对比度图像40，被摄物载置部21由x射线的透过率比金属大且x射线的散射程度比金属小的第一材料形成。
[0128]
由此，载置有被摄物90的被摄物载置部21由x射线的透过率比金属大且x射线的散射程度比金属小的第一材料形成，因此即便在将被摄物载置部21配置于x射线的照射范围内的情况下，与被摄物载置部21由金属材料形成的结构相比，也可抑制因被摄物载置部21
而产生伪影。
[0129]
另外，在所述实施方式中，通过如以下那样构成，可获得下述那样的进一步的效果。
[0130]
即，在所述实施方式中，x射线相位成像装置100还包括第一旋转机构20，所述第一旋转机构20包含被摄物载置部21，在与x射线源1面对的状态下，朝绕第一轴线51的第一旋转方向旋转，所述第一轴线51与x射线的照射轴50为同一直线状，且通过被摄物载置部21的中心。由此，在将被摄物载置部21配置于x射线的照射范围内的状态下，在第一旋转机构20与x射线源1面对的状态下，能够使被摄物90绕与x射线的照射轴50为同一直线状的第一轴线51旋转的结构中，可扩大使被摄物90绕第一轴线51旋转时的角度范围。结果，可提供一种x射线相位成像装置100，其能够在扩大使被摄物90旋转时的角度范围的同时抑制产生伪影。
[0131]
另外，在本实施方式中，如所述那样，被摄物载置部21由作为第一材料的、x射线的透过率比氟树脂大且x射线的散射程度比氟树脂小的树脂材料形成。由此，通过利用较x射线的透过率比金属材料高且x射线的散射程度比金属材料小的氟树脂而言x射线的透过率大且x射线的散射程度小的第一材料形成被摄物载置部21，与由氟树脂形成被摄物载置部21的情况相比，可容易地抑制产生伪影。
[0132]
另外，在本实施方式中，如所述那样，第一旋转机构20构成为能够使被摄物载置部21在第一旋转方向上旋转180度以上。由此，例如与通过构成为能够在第一旋转方向旋转90度的旋转机构进行摄影的情况相比，可扩大能够摄影的角度范围。结果，能够增加能够相对于多个光栅配置的被摄物90的角度，因此可准确地对被摄物90的内部结构进行图像化。另外，通过使被摄物90在第一旋转方向旋转180度以上，能够准确地对被摄物90的内部结构进行图像化，因此在对在x射线的扩散方向上具有指向性的被摄物90进行摄影的情况下，例如可在45度与135度之类的、被摄物90相对于光栅的朝向为倾斜方向且相互的角度相差90度的旋转位置进行摄影。结果，能够获取被摄物90的x射线的扩散的指向性等更详细的信息，因此可使操作者准确地掌握被摄物90的内部结构。
[0133]
另外，在本实施方式中，如所述那样，第一旋转机构20还包含：驱动部22，赋予使被摄物载置部21旋转的驱动力；以及驱动力传递构件，利用自驱动部22赋予的驱动力使被摄物载置部21旋转，驱动力传递构件中配置于x射线的照射范围内的构件由第一材料形成，驱动部22设置于与被摄物载置部21分离且处于x射线的照射范围外的位置。由此，即便设置一般由金属材料构成的马达等驱动部，也可容易地抑制在x射线的照射范围内配置金属构件。结果，可容易地抑制在由金属构件获得的x射线相位对比度图像40中产生伪影。
[0134]
另外，在本实施方式中，如所述那样，第一旋转机构20包含支撑构件23，所述支撑构件23由第一材料(树脂材料)形成，在其中一侧能够旋转地支撑被摄物载置部21，被摄物载置部21在第一轴线51方向上的厚度60比第一轴线51方向上的支撑构件23的厚度61小。由此，第一轴线51方向上的被摄物载置部21的厚度60比第一轴线51方向上的支撑构件23的厚度61小，因此可降低由被摄物载置部21引起的x射线的衰减。结果，能够精度良好地获取根据由x射线检测器2检测出的x射线的强度分布获得的强度信号曲线41及强度信号曲线42，因此可精度良好地获取x射线相位对比度图像40。
[0135]
另外，在本实施方式中，如所述那样，被摄物载置部21包含：被摄物载台21a，具有
板状形状，载置有被摄物90；以及第一滑轮21b，具有圆筒形状，与驱动力传递构件卡合，且被摄物载置部21具有中空结构，所述中空结构通过被摄物载台21a堵塞第一滑轮21b的一侧的开口121b而形成。由此，与被摄物载置部21具有实心结构的情况相比，可减小第一轴线51方向上的被摄物载置部21的厚度60。结果，可降低由被摄物载置部21引起的x射线的衰减。
[0136]
另外，在本实施方式中，如所述那样，驱动力传递构件包含带构件24，所述带构件24与第一滑轮21b卡合，带构件24由橡胶材料形成。由此，与使用金属构件作为动力传递构件的结构相比，可降低由带构件24产生的x射线的衰减及扩散。结果，可抑制因带构件24而在x射线相位对比度图像40中产生伪影。
[0137]
另外，在本实施方式中，如所述那样，第一滑轮21b由第一材料(树脂材料)形成，驱动部22包含：马达22a，产生驱动力；以及第二滑轮22b，由作为第二材料的金属材料形成，并通过带构件24与第一滑轮21b连结。由此，通过由第一材料(树脂材料)形成配置于x射线的照射范围内的第一滑轮21b，可抑制在使被摄物90旋转时产生伪影，并且通过由金属材料形成第二滑轮22b，能够抑制x射线照射到驱动部22，因此可抑制驱动部22因x射线而发生故障。
[0138]
另外，在本实施方式中，如所述那样，还包括第二旋转机构30，所述第二旋转机构30保持第一旋转机构20，使第一旋转机构20朝绕沿与第一轴线51正交的方向延伸的第二轴线52的第二旋转方向旋转，第二旋转机构30构成为能够装卸地保持第一旋转机构20，在支撑构件23设置有卡合部25，所述卡合部25在第一旋转机构20被第二旋转机构30保持时，以在被摄物载置部21的表面上且通过被摄物载置部21的旋转中心的铅垂线53与第二轴线52呈同一直线状的方式与第二旋转机构30卡合。由此，在将第一旋转机构20配置于第二旋转机构30时，可通过卡合部25容易地进行定位。
[0139]
另外，在本实施方式中，如所述那样，第一旋转机构20还包含轴承26，所述轴承26由第一材料(树脂材料)形成，与被摄物载置部21的外周部卡合。由此，能够通过轴承26使被摄物载置部21稳定地旋转，并且可抑制因轴承26而产生伪影。
[0140]
另外，在本实施方式中，如所述那样，在被摄物载置部21的旋转中心设置有贯通孔121c，所述贯通孔121c在沿着第一轴线51的方向贯通被摄物载置部21的载置面121a，用于检测第一旋转机构20在第一轴线51方向上的斜率。由此，通过利用贯通孔121c检测第一旋转机构20在第一轴线51方向上的斜率，在进行在多个摄影位置进行摄影后的x射线相位对比度图像40的对位时，可容易地修正各图像在第一轴线51方向上的斜率。
[0141]
[变形例]
[0142]
此外，应认为本次公开的实施方式在所有方面均为示例而非限制性者。本发明的范围由权利要求书而非由所述实施方式的说明来表示，还包含与权利要求书同等的含义及范围内的所有变更(变形例)。
[0143]
例如，在所述实施方式中，示出了x射线相位成像装置100包括第一旋转机构20及第二旋转机构30的结构的例子，但本发明并不限于此。x射线相位成像装置100只要包括由第一材料形成的被摄物载置部21，则也可不包括第一旋转机构20及第二旋转机构30。然而，在x射线相位成像装置100不包括第一旋转机构20的情况下，产生变更被摄物90相对于光栅的方向的作业，因此操作者的负担增加。另外，在x射线相位成像装置100不包括第二旋转机构30的情况下，在进行所谓的ct摄影时，产生变更第二轴线52的旋转方向上的被摄物90的
方向的作业，因此操作者的负担增加。因此，优选为x射线相位成像装置100包括第一旋转机构20及第二旋转机构30。
[0144]
另外，在所述实施方式中，示出了第一旋转机构20作为所谓的带轮机构来构成的例子，但本发明并不限于此。例如，第一旋转机构20也可作为齿条与齿轮机构来构成。另外，第一旋转机构20也可作为滚珠丝杠机构来构成。只要第一旋转机构20中进入x射线的照射范围内的构件由第一材料形成，则第一旋转机构20可为任一结构。
[0145]
另外，在所述实施方式中，示出了使用peek作为第一材料的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，作为第一材料，可使用abs、pet、杜拉康、尼龙、pe、及pc等。
[0146]
另外，在所述实施方式中，示出了驱动部22配置于与被摄物载置部21分离且处于x射线的照射范围外的位置的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，只要驱动部22由第一材料形成，则也可将驱动部22配置于x射线的照射范围内。
[0147]
另外，在所述实施方式中，示出了被摄物载置部21的第一轴线51方向上的厚度60比第一轴线51方向上的支撑构件23的厚度61小的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，被摄物载置部21在第一轴线51方向上的厚度60可与第一轴线51方向上的支撑构件23的厚度61相等，或者比第一轴线51方向上的支撑构件23的厚度61大。然而，在被摄物载置部21的第一轴线51方向上的厚度60与第一轴线51方向上的支撑构件23的厚度61相等，或者比第一轴线51方向上的支撑构件23的厚度61大的情况下，与所述实施方式的结构相比，由被摄物载置部21引起的x射线的衰减量变大。因此，优选为被摄物载置部21的第一轴线51方向上的厚度60比第一轴线51方向上的支撑构件23的厚度61小。
[0148]
另外，在所述实施方式中，示出了被摄物载置部21具有中空结构的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，被摄物载置部21也可不具有中空结构。然而，在被摄物载置部21不具有中空结构的情况下，由被摄物载置部21引起的x射线的衰减量增加。因此，优选为被摄物载置部21具有中空结构。
[0149]
另外，在所述实施方式中，示出了第二滑轮22b由金属材料形成的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，第二滑轮22b可由第一材料形成。然而，在第二滑轮22b由第一材料形成的情况下，透过第二滑轮22b的x射线照射到马达22a。因此，优选为第二滑轮22b由金属材料形成。
[0150]
另外，在所述实施方式中，示出了第一旋转机构20使被摄物90旋转到初始角度～第四角度θ4此五个角度的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，第一旋转机构20可使被摄物90旋转到数量多于五个的角度，也可使被摄物90旋转到数量少于五个的角度。
[0151]
另外，在所述实施方式中，示出了第二旋转机构30使被摄物90旋转到初始角度～第七角度θ11此八个角度的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，第二旋转机构30可使被摄物90旋转到数量多于八个的角度，也可使被摄物90旋转到数量少于八个的角度。
[0152]
另外，在所述实施方式中，示出了第一旋转机构20使被摄物90旋转180度的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，第一旋转机构20也可构成为使被摄物90旋转360度等使被摄物90旋转180度以上。另外，例如，第一旋转机构20也可构成为使被摄物90以未满180度的角度范围旋转。
[0153]
另外，在所述实施方式中，示出了第二旋转机构30以在被摄物载置部21的表面上且通过被摄物载置部21的旋转中心的铅垂线53与第二轴线52呈同一直线状的方式保持第
一旋转机构20的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，第二旋转机构30也可构成为，以在被摄物载置部21所载置的被摄物90的表面上且通过被摄物载置部21的旋转中心的铅垂线与第二轴线52呈同一直线状的方式保持第一旋转机构20。
[0154]
另外，在所述实施方式中，示出了第二旋转机构30能够装卸地保持第一旋转机构20的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，第二旋转机构30也可构成为以无法装卸的状态保持第一旋转机构20。然而，在第二旋转机构30以无法装卸的状态保持第一旋转机构20的结构的情况下，在不使被摄物90朝第一旋转方向旋转而仅朝第二旋转方向旋转来进行摄影的情况下，第一旋转机构20成为障碍。因此，优选为第二旋转机构30构成为能够装卸地保持第一旋转机构20。
[0155]
另外，在所述实施方式中，示出了控制部70在第二旋转方向上的各角度(初始角度～第七角度θ11)中，利用第一旋转机构20使被摄物90沿第一旋转方向间歇地旋转180度的同时进行摄影的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，控制部70也可构成为，在第一旋转方向上的各角度(初始角度～第四角度θ4)中，利用第二旋转机构30使被摄物90沿第二旋转方向间歇地旋转360度的同时进行摄影。
[0156]
另外，在所述实施方式中，示出了光栅位置调整机构10构成为使第一光栅3能够沿x方向、y方向、z方向、旋转方向rz、旋转方向rx及旋转方向ry移动的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，可将光栅位置调整机构10构成为仅能够沿x方向、y方向、z方向、旋转方向rz、旋转方向rx及旋转方向ry中的任一个或多个方向移动。另外，也可将光栅位置调整机构10构成为能够使第二光栅4或第三光栅5移动。此外，在进行条纹扫描的情况下，需要构成为使光栅能够沿进行条纹扫描的方向移动。
[0157]
另外，在所述实施方式中，示出了多个光栅构成为包含用于提高自x射线源1照射的x射线的相干性的第三光栅5的例子，但本发明并不限于此。只要自x射线源1照射的x射线的相干性高，则也可采用不包含第三光栅5的结构。
[0158]
另外，在所述实施方式中，示出了将第一光栅3设为相位光栅以形成基于塔尔博特效应的自身像的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，自身像只要是条纹花样即可，因此也可使用吸收光栅代替相位光栅。若使用吸收光栅，则会产生根据距离等光学条件简单地产生条纹花样的区域(非干涉计)、与生成基于塔尔博特效应的自身像的区域(干涉计)。
[0159]
[形态]
[0160]
本领域技术人员理解，所述例示的实施方式是以下的形态的具体例。
[0161]
(项目1)
[0162]
一种x射线相位成像装置，包括：
[0163]
x射线源，对被摄物照射x射线；
[0164]
x射线检测器，对自所述x射线源照射的x射线进行检测；
[0165]
多个光栅，包含第一光栅与第二光栅，所述第一光栅配置于所述x射线源与所述x射线检测器之间，自所述x射线源照射x射线，所述第二光栅被来自所述第一光栅的x射线照射；
[0166]
被摄物载置部，配置于x射线的照射范围内，载置有所述被摄物；以及
[0167]
图像处理部，基于由所述x射线检测器检测出的x射线的强度分布而生成x射线相位对比度图像，
[0168]
所述被摄物载置部由x射线的透过率比金属大且x射线的散射程度比金属小的第一材料形成。
[0169]
(项目2)
[0170]
根据项目1所述的x射线相位成像装置，还包括第一旋转机构，所述第一旋转机构包含所述被摄物载置部，在与所述x射线源面对的状态下，朝绕第一轴线的第一旋转方向旋转，所述第一轴线与x射线的照射轴为同一直线状，且通过所述被摄物载置部的中心。
[0171]
(项目3)
[0172]
根据项目1所述的x射线相位成像装置，其中所述被摄物载置部由作为所述第一材料的、x射线的透过率比氟树脂大且x射线的散射程度比氟树脂小的树脂材料形成。
[0173]
(项目4)
[0174]
根据项目2所述的x射线相位成像装置，其中所述第一旋转机构构成为，能够使所述被摄物载置部在所述第一旋转方向上旋转180度以上。
[0175]
(项目5)
[0176]
根据项目2所述的x射线相位成像装置，其中所述第一旋转机构还包含：驱动部，赋予使所述被摄物载置部旋转的驱动力；以及驱动力传递构件，利用自所述驱动部赋予的驱动力使所述被摄物载置部旋转，
[0177]
所述驱动力传递构件中配置于x射线的照射范围内的构件由所述第一材料形成，
[0178]
所述驱动部设置于与所述被摄物载置部分离且处于x射线的照射范围外的位置。
[0179]
(项目6)
[0180]
根据项目2所述的x射线相位成像装置，其中所述第一旋转机构包含支撑构件，所述支撑构件由所述第一材料形成，在其中一侧能够旋转地支撑所述被摄物载置部，
[0181]
所述被摄物载置部在所述第一轴线方向上的厚度小于所述第一轴线方向上的所述支撑构件的厚度。
[0182]
(项目7)
[0183]
根据项目5所述的x射线相位成像装置，其中所述被摄物载置部包含：被摄物载台，具有板状形状，载置有所述被摄物；以及第一滑轮，具有圆筒形状，与所述驱动力传递构件卡合，且所述被摄物载置部具有中空结构，所述中空结构是通过所述被摄物载台堵塞所述第一滑轮的一侧的开口而形成。
[0184]
(项目8)
[0185]
根据项目7所述的x射线相位成像装置，其中所述驱动力传递构件包含带构件，所述带构件与所述第一滑轮卡合，
[0186]
所述带构件由橡胶材料形成。
[0187]
(项目9)
[0188]
根据项目8所述的x射线相位成像装置，其中所述第一滑轮由所述第一材料形成，
[0189]
所述驱动部包含：马达，产生驱动力；以及第二滑轮，由作为第二材料的金属材料形成，并通过所述带构件与所述第一滑轮连结。
[0190]
(项目10)
[0191]
根据项目6所述的x射线相位成像装置，还包括第二旋转机构，所述第二旋转机构保持所述第一旋转机构，使所述第一旋转机构朝绕沿与所述第一轴线正交的方向延伸的第
二轴线的第二旋转方向旋转，
[0192]
所述第二旋转机构构成为，能够装卸地保持所述第一旋转机构，
[0193]
在所述支撑构件设置有卡合部，所述卡合部在所述第一旋转机构被所述第二旋转机构保持时，以在所述被摄物载置部的表面上且通过所述被摄物载置部的旋转中心的铅垂线与所述第二轴线呈同一直线状的方式与所述第二旋转机构卡合。
[0194]
(项目11)
[0195]
根据项目2所述的x射线相位成像装置，其中所述第一旋转机构还包含轴承，所述轴承由所述第一材料形成，并与所述被摄物载置部的外周部卡合。
[0196]
(项目12)
[0197]
根据项目2所述的x射线相位成像装置，其中在所述被摄物载置部的旋转中心设置有贯通孔，所述贯通孔在沿着所述第一轴线的方向贯通所述被摄物载置部的载置面，用于检测所述第一旋转机构在所述第一轴线方向上的斜率。
[0198]
[符号的说明]
[0199]
1：x射线源
[0200]
2：x射线检测器
[0201]
3：第一光栅
[0202]
4：第二光栅
[0203]
5：第三光栅
[0204]
6：x射线相位成像装置用被摄物旋转单元
[0205]
7：移动机构
[0206]
20：第一旋转机构
[0207]
21：被摄物载置部
[0208]
21a：被摄物载台
[0209]
21b：第一滑轮
[0210]
22：驱动部
[0211]
22a：马达
[0212]
22b：第二滑轮
[0213]
23：支撑构件
[0214]
24：带构件
[0215]
25：卡合部
[0216]
26：轴承
[0217]
30：第二旋转机构
[0218]
40：x射线相位对比度图像
[0219]
50：x射线的照射轴
[0220]
51：第一轴线
[0221]
52：第二轴线
[0222]
60：被摄物载置部在第一轴线方向上的厚度
[0223]
61：第一轴线方向上的支撑构件的厚度
[0224]
71：图像处理部
[0225]
90：被摄物
[0226]
100：x射线成像装置
[0227]
121a：被摄物载置部的载置面。

技术特征：
1.一种x射线相位成像装置，其特征在于，包括：x射线源，对被摄物照射x射线；x射线检测器，对自所述x射线源照射的x射线进行检测；多个光栅，包含第一光栅与第二光栅，所述第一光栅配置于所述x射线源与所述x射线检测器之间，自所述x射线源照射x射线，所述第二光栅被来自所述第一光栅的x射线照射；被摄物载置部，配置于x射线的照射范围内，载置有所述被摄物；以及图像处理部，基于由所述x射线检测器检测出的x射线的强度分布而生成x射线相位对比度图像，所述被摄物载置部由x射线的透过率比金属大且x射线的散射程度比金属小的第一材料形成。2.根据权利要求1所述的x射线相位成像装置，其中，还包括第一旋转机构，所述第一旋转机构包含所述被摄物载置部，在与所述x射线源面对的状态下，朝绕第一轴线的第一旋转方向旋转，所述第一轴线与x射线的照射轴为同一直线状，且通过所述被摄物载置部的中心。3.根据权利要求1所述的x射线相位成像装置，其中所述被摄物载置部由作为所述第一材料的、x射线的透过率比氟树脂大且x射线的散射程度比氟树脂小的树脂材料形成。4.根据权利要求2所述的x射线相位成像装置，其中所述第一旋转机构构成为，能够使所述被摄物载置部在所述第一旋转方向上旋转180度以上。5.根据权利要求2所述的x射线相位成像装置，其中所述第一旋转机构还包含：驱动部，赋予使所述被摄物载置部旋转的驱动力；以及驱动力传递构件，利用自所述驱动部赋予的驱动力使所述被摄物载置部旋转，所述驱动力传递构件中配置于x射线的照射范围内的构件由所述第一材料形成，所述驱动部设置于与所述被摄物载置部分离且处于x射线的照射范围外的位置。6.根据权利要求2所述的x射线相位成像装置，其中所述第一旋转机构包含支撑构件，所述支撑构件由所述第一材料形成，在其中一侧能够旋转地支撑所述被摄物载置部，所述被摄物载置部在所述第一轴线方向上的厚度小于所述第一轴线方向上的所述支撑构件的厚度。7.根据权利要求5所述的x射线相位成像装置，其中所述被摄物载置部包含：被摄物载台，具有板状形状，载置有所述被摄物；以及第一滑轮，具有圆筒形状，与所述驱动力传递构件卡合，且所述被摄物载置部具有中空结构，所述中空结构是通过所述被摄物载台堵塞所述第一滑轮的一侧的开口而形成。8.根据权利要求7所述的x射线相位成像装置，其中所述驱动力传递构件包含带构件，所述带构件与所述第一滑轮卡合，所述带构件由橡胶材料形成。9.根据权利要求8所述的x射线相位成像装置，其中所述第一滑轮由所述第一材料形成，所述驱动部包含：马达，产生驱动力；以及第二滑轮，由作为第二材料的金属材料形成，并通过所述带构件与所述第一滑轮连结。10.根据权利要求6所述的x射线相位成像装置，其中，还包括第二旋转机构，所述第二
旋转机构保持所述第一旋转机构，使所述第一旋转机构朝绕沿与所述第一轴线正交的方向延伸的第二轴线的第二旋转方向旋转，所述第二旋转机构构成为，能够装卸地保持所述第一旋转机构，在所述支撑构件设置有卡合部，所述卡合部在所述第一旋转机构被所述第二旋转机构保持时，以在所述被摄物载置部的表面上且通过所述被摄物载置部的旋转中心的铅垂线与所述第二轴线呈同一直线状的方式与所述第二旋转机构卡合。11.根据权利要求2所述的x射线相位成像装置，其中所述第一旋转机构还包含轴承，所述轴承由所述第一材料形成，并与所述被摄物载置部的外周部卡合。12.根据权利要求2所述的x射线相位成像装置，其中在所述被摄物载置部的旋转中心设置有贯通孔，所述贯通孔在沿着所述第一轴线的方向贯通所述被摄物载置部的载置面，用于检测所述第一旋转机构在所述第一轴线方向上的斜率。

技术总结
所述X射线相位成像装置(100)包括：X射线源(1)；X射线检测器(2)；多个光栅；被摄物载置部(21)，配置于X射线的照射范围内，载置有被摄物(90)；以及图像处理部(71)，基于由X射线检测器检测出的X射线的强度分布而生成X射线相位对比度图像(40)，被摄物载置部由X射线的透过率比金属大且X射线的散射程度比金属小的第一材料形成。材料形成。材料形成。


技术研发人员：土岐贵弘 木村健士 白井太郎 森本直树
受保护的技术使用者：株式会社岛津制作所
技术研发日：2021.07.07
技术公布日：2023/8/5