[发明专利]用于相衬图像采集中的相位步进的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于相衬图像采集中的相位步进的设备，该设备(1)包括：移动光栅(10)；引导元件(11)；恢复元件(12)；以及锁定元件(13)；其中，引导元件(11)被配置为在第一位置(2)与第二位置(3)之间引导移动光栅(10)；其中，恢复元件(12)被配置为向移动光栅(10)施加力；其中，力从第一位置(2)指向第二位置(3)；并且其中，锁定元件(13)被配置为将移动光栅(10)能释放地锁定在第一位置(2)中。在示例中，在移动光栅(10)的运动回到平衡期间，用于移动光栅(10)沿着引导元件(11)的位置的解码器(11a)可以在至少2π的时段内触发至少四个测量帧。本发明提供了一种用于相衬图像采集中的相位步进的设备(1)，该设备提供快速图像采集而没有显著的延迟并且减少位置不准确并避免间隙。

技术领域

本发明涉及用于相衬图像采集中的相位步进的设备和方法。

背景技术

在大多数现有的使用Talbot-Lau干涉测量法的差分相衬设置中，相位步进是必需的。步进通常由致动器来实施，该致动器对Talbot-Lau干涉仪的三个光栅中的任何一个相对于其他两个进行激活，这种激活与对视场内的各个位置处因步进引起的强度变化进行感测的X射线探测器进行读数同步进行。

激活引起光栅的位置移位。在光栅移位之后，对X射线探测器进行读数。因此，操作者在移位之前和移位之后采集读数。在US 2015/0294749A1中描述了另外的示例，该文献示出了干涉式动态光栅成像方法、衍射光栅和成像装置。干涉式动态光栅由微机电系统(MEMS)致动以改变其周期性质。通过弹簧在光栅的移动方向上将动态光栅的可移动部分锚定在光栅的两个侧面上。光栅的侧面上的梳状驱动单元允许在期望的方向上修改光栅。梳状驱动单元可以是压电驱动的或静电驱动的。

上述设备的已知缺点包括：鉴于致动器在新位置处停留所花费的可能的时间，可能会触发在对每个相位步骤的X射线进行读数之前要求的可能的延迟。此外，可能会发生位置不准确，间隙等。

发明内容

因此，可能需要提供一种用于相衬图像采集中的相位步进的设备，该设备提供快速图像采集而没有显著的延迟并且减少位置不准确并避免间隙。

通过独立权利要求的主题解决了本发明的目的；在从属权利要求中包含了其他实施例。应当注意，本发明的以下描述的各个方面也适用于方法。

根据本发明，一种用于相衬图像采集中的相位步进的设备包括移动光栅；引导元件；恢复元件；以及锁定元件；其中，所述引导元件被配置为在第一位置与第二位置之间引导所述移动光栅；其中，所述恢复元件被配置为向所述移动光栅施加力；其中，所述力从所述第一位置指向所述第二位置；并且其中，所述锁定元件被配置为将所述移动光栅能释放地锁定在所述第一位置中。

移动光栅以可移动的方式被安装在引导元件上。当移动光栅处于第一位置时，恢复元件向移动光栅施加力，该力将移动光栅引向第二位置。此外，锁定元件可以将移动光栅能释放地锁定在第一位置中。这意味着，移动光栅可以被置于第一位置中，然后被锁定元件锁定。在第一位置中，恢复元件向移动光栅施加力，该力迫使移动光栅进入到第二位置中。因此，在对锁定元件进行解锁(即，从锁定元件释放移动光栅)之后，恢复元件迫使移动光栅朝向第二位置移动。因此，移动光栅和恢复元件可以限定自由振荡系统。这意味着移动光栅可以执行沿着引导元件的振荡移动。

由于移动光栅执行沿着引导元件的自由移动，因此本发明不需要致动器来执行移动光栅的相位步进移动。通过仅利用恢复元件移动移动光栅，本发明提供了快速图像采集而没有显著的延迟，这是因为探测器不需要等待移动光栅的定位过程的结束。因此，在第一实施例中，探测器可以在移动光栅从锁定元件释放之后立即开始测量。在第二替代性实施例中，探测器可以在延迟时间之后开始测量，以避免在移动光栅的释放期间进行测量。

移动光栅的位置是动态的，但是能够通过考虑移动光栅的质量和由恢复元件施加的力而得到确定。此外，由于移动光栅沿着引导元件的已知自由移动，因此减少了位置不准确并且避免了间隙。