高アスペクト比の透過型回折格子とX線位相コントラストイメージング
高アスペクト比の透過型X線回折格子を微小移動させながらサンプル撮像することで，微分位相像や小角散乱像(暗視野像)を得ることができる，タルボ干渉計，タルボ･ロー干渉計について紹介いたします。
参考ページ
X線タルボ･ロー干渉計キット TALINT
X線回折格子
サンプル撮像例
透過型のX線回折格子を複数用いるタルボ干渉計，タルボ･ロー干渉計によって生じるモアレ縞の変化を記録･処理することで，通常のレントゲン写真で用いられるX線吸収像に加え，X線の吸収が少ない低原子番号物質に対しても高感度な位相コントラスを用いた微分位相像，モアレ縞の不鮮明化を利用した小角散乱像(暗視野像)が取得できます。
下の画像例は放射光施設で撮像した，サンプルの微分位相像と小角散乱像(暗視野像)です。この手法による撮像は，サンプルの構造や密度変化に対して非常に感度が高く，これまでのX線吸収像では見逃していた不具合や異物を特定することが可能になると考えられています。非破壊検査や，胸部や肺の医療診断用装置の実用化に向け，研究開発が行われています。
微分位相像 |
小角散乱像(暗視野像) |
回折格子を用いたX線位相コントラストイメージング: タルボ干渉計
位相格子G1を通ったコヒーレントX線は，一定距離(タルボ距離)離れた地点に自己像を形成します。その自己像と吸収格子G2の格子との重ね合わせを，モアレ縞として検出器で検出することで位相像を取得します。また，試料の透過によりビジビリティに変化が生じ，その減衰情報からコントラストを計測することで，小角散乱像(暗視野像)を取得できます。
タルボ干渉計では，自己像の形成のためにコヒーレントなX線が求められるため，光源は放射光施設やマイクロフォーカスのX線源が使用されます。マイクロフォーカスX線源では明るさが不足するため撮像時間が長くなります。そこで，タルボ干渉計のセットアップに加えて線源格子G0を導入すると，大きなサイズのX線管にてコヒーレントなX線が得られる，タルボ･ロー干渉計を構成することができます。
タルボ･ロー干渉計キット(Talint)
Microworksは，タルボ･ロー干渉計キット｢Talint｣を販売しています。通常のX線管光源がある撮像実験室に導入することで，タルボ･ロー干渉計を簡単に実現することができます。
タルボ･ロー干渉計キットTalint-EDU
Talint-EDUには，エネルギーの異なる2タイプがあります。
| Talint-EDU | Option 1 | Option 2 |
|---|---|---|
| エネルギー | 40 keV | 20.8 keV |
| タルボ次数 | 1 | 3 |
| FOV | 直径70 mm | 直径70 mm |
| 位相ステッピングビジビリティ | > 20% | > 20% |
| 全長 | 600 mm | 600 mm |
| G0-G1間隔 | 290 mm | 290 mm |
| G1-G2間隔 | 290 mm | 290 mm |
| G0，G2の吸収体厚さ (金) | > 120 µm | > 40 µm |
| p0 (G0周期)，p2 (G2周期) | 6.0 µm | 4.8 µm |
| p1 (G1周期) | 6.0 µm | 4.8 µm |
| 角感度 (p2/(G1-G2)) | 21 µrad | 17 µrad |
| G0，G2基板 | グラファイト400 µm | グラファイト400 µm |
| G1基板 | Si 200 µm | Si 200 µm |
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X線回折格子
Microworks GmbHは，タルボ･ロー干渉計で使用される高アスペクト比，高精度のX線回折格子を開発し提供しています。お客様の撮像条件に応じた，カスタマイズデザインの回折格子の製造も承っています。
高アスペクト比の吸収格子 |
湾曲型の吸収格子 |
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[KIT/IMT and Microworks GmbH]