[发明专利]用于X射线层析摄影术的布置

说明书

一种使用X射线层析摄影术研究样本的方法，包括：（a）将样本安装到样本保持器；（b）沿着通过样本的第一视线利用X射线射束辐照样本；（c）检测透射通过样本的X射线通量并且形成第一图像；（d）针对通过样本的不同视线的系列而重复步骤（b）和（c），由此产生对应图像系列；（e）在所述图像系列上执行数学重建，以便产生样本的至少一部分的层析图，其中：样本设置在具有相关联的柱形轴线的基本上柱形的金属外壳内；通过将带电粒子射束定向到所述金属外壳的分区上而产生所述X射线射束，以便在所述分区处产生受限X射线源；所述不同视线的系列通过围绕所述柱形轴线旋转所述外壳而实现，由此引起所述分区相对于样本的相对运动。

本发明涉及用于使用X射线层析摄影术研究样本的方法，包括：

（a）将样本安装到样本保持器；

（b）沿着通过样本的第一视线利用X射线射束辐照样本；

（c）检测透射通过样本的X射线通量并且形成第一图像；

（d）针对通过样本的不同视线的系列而重复步骤（b）和（c），由此产生对应图像系列；

（e）在所述图像系列上执行数学重建，以便产生样本的至少一部分的层析图。

在上文提及的层析成像（还称为计算机层析扫描（CT））中，源和（直径上（diametrically）相对的）检测器用于沿着不同视线看穿样本，以便从各种各样的视角获取样本的贯穿观察结果；然后这些用作数学过程的输入，所述数学过程产生样本的（内部）的（部分）的经重建的“体积图像”。为了实现如此处提到的不同视线的系列，例如人们可以选择：

（i）保持源和检测器静止并且相对于它们移动样本。

（ii）保持样本静止并且相对于它移动源。在该情况下，人们可以选择来：

- 与源同步地移动检测器；或者

- 使检测器体现为子检测器的（静止）阵列，其中位置匹配为对应于要由源假定的不同位置。

（iii）使用源/检测器的静止、分布式阵列——与静止样本结合——并且沿着不同视线串行地或同时地调用不同源/检测器对。

不管源或样本是否移动，都可能使用（例如）样本-中心坐标系统/参考系来描述其相对运动。典型地，使用以下各项：

- 圆扫描，其中源遵循围绕样本的平面轨道，并且以相对高的采样速率（即，准连续地）沿着该轨道捕获图像。这种类型的扫描可以应用于其中仅必须对相对薄的样本“切片”进行成像的情况。参见例如以下参考文献：

https://en.wikipedia.org/wiki/Cone_beam_computed_tomography

- 螺旋扫描，其中源遵循围绕样本的（纵向）轴线的线圈式（螺线形）路径。并且再次以相对高的采样速率（即，准连续）沿着该路径捕获图像。这种类型的扫描可以应用于其中必须对样本的相对细长的部分进行成像的情况。典型地，通过组合（例如，源的）圆运动和（例如，样本的）同时平移运动而实现此。参见例如以下参考文献：

https://en.wikipedia.org/wiki/Spiral_computed_tomography

- 采样点的“矩阵”，所述采样点没有沿曲线设置，而是替代地以基本上均匀的分布进行布置。在共同待决的欧洲专利申请EP15181202.1/美国专利申请15/237,309（具有与本申请相同的受让人）中阐述了这样的情境。