結構體和包含結構體的X射線Talbot干涉計的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及結構體和包含結構體的X射線Talbot干涉計。
【背景技術】
[0002]包含具有周期性結構的結構體的衍射光柵在各種裝置中被用作光學元件。特別地，含有具有高X射線吸收率的金的X射線光學元件在使用X射線的物質的非破壞性檢查和醫療領域中被使用。
[0003]含有金的X射線光學元件的應用是通過利用X射線Talbot干涉獲取關于被檢體的信息的Talbot干涉計的遮蔽光柵。
[0004]以下將簡要地描述X射線Talbot干涉法。X射線Talbot干涉法是利用X射線相位襯度的大量的成像方法(X射線相位成像方法)中的一種。
[0005]在一般的X射線Talbot干涉計中，空間相干的X射線被衍射光柵衍射并形成干涉圖案。通過在形成干涉圖案的位置處放置被配置為周期性地阻擋X射線的遮蔽光柵來形成莫爾圖案。該莫爾圖案利用檢測器檢測。設置在X射線源與遮蔽光柵之間的被檢體改變莫爾圖案。可從莫爾圖案的這種變化獲得關于被檢體的信息(一般為相位圖像信息、微分相位襯度圖像信息、散射圖像信息或吸收圖像信息)。
[0006]用于在Talbot干涉法中使用的一般的遮蔽光柵具有周期性地布置X射線透射部分(以下，也簡稱為透射部分)和X射線遮蔽部分(以下，也簡稱為遮蔽部分)的結構。X射線遮蔽部分常常由具有高X射線吸收率的金組成。即使在遮蔽部分中使用諸如金的高吸收材料，基于X射線遮蔽所需要的厚度與入射在遮蔽光柵上的干涉圖案的周期之間的關系，遮蔽部分結構也具有高的縱橫比(縱橫比是遮蔽部分的高度或深度h與寬度W的比(h/W))。以下，由金組成的遮蔽光柵被視為金層的一種類型。當例如在同步輻射設施中使用平行光(例如，平行的X射線)時，平坦的遮蔽光柵是有用的。然而，與實驗室X射線管類似，在通過使用由作為用于發射發散光(發散X射線)的點光源的X射線源發射的球面波進行成像的情況下，隨著離光軸(X射線軸)的距離增加，X射線傳播方向偏離遮蔽部分的高度方向。這也阻擋應透射通過遮蔽光柵的X射線，從而導致不足的X射線透射襯度或者到達檢測器的低的X射線劑量。這些可能在遠離光軸的周邊區域中導致關于被檢體的信息中的增加的噪聲或者沒有關于被檢體的信息。
[0007]日本專利公開N0.2007-206075(美國對應專利公開:2007/0183583)公開了用于通過在真空室中放置遮蔽光柵并且通過壓力差的作用使遮蔽光柵二維變彎由此使遮蔽光柵沿球面變彎以匹配發散X射線的波前來使遮蔽部分的高度方向與X射線傳播方向一致的方法。
[0008]然而，為了保持使用根據日本專利公開N0.2007-206075的方法的遮蔽光柵的彎曲形狀，必須連續地向遮蔽光柵施加壓力差。因此，可能難以保持遮蔽光柵的彎曲形狀。光柵以外的金層遭受相同的問題。
【發明內容】
[0009]本發明提供一種結構體，依次包括:
[0010]具有曲面的樹脂層；
[0011]含有水溶性聚合物的第一結合層；
[0012]具有氫結合表面的第二結合層；以及
[0013]金層，
[0014]第一結合層處于樹脂層的曲面與第二結合層的氫結合表面之間，并且與樹脂層的曲面和第二結合層的氫結合表面接觸。
[0015]以下將在實施例的描述中描述本發明的其它方面。
[0016]本發明的其它特征從以下參照附圖的實施示例的描述將變得清楚。
【附圖說明】
[0017]圖1A?IF是根據本發明的實施例的結構體的示意性截面圖。
[0018]圖2是包含根據本發明的實施例或實施示例的結構體的Talbot干涉計的示意圖。
[0019]圖3A?3E是根據本發明的實施示例的結構體的制造方法的解釋圖。
[0020]圖4是用于解釋本發明的實施例的示圖。
[0021]圖5是用于解釋參考示例的示圖。
【具體實施方式】
[0022]以下將詳細描述本發明的實施例。
[0023]在以下的實施例中描述可容易地保持金層的彎曲形狀的結構體和包含結構體的X射線TalbOt干涉計。結構體包含具有彎曲形狀的金層，并且可以與在日本專利公開N0.2007-206075中描述的遮蔽光柵相同的方式被用作彎的遮蔽光柵。
[0024]根據本實施例的結構體依次包含樹脂層(樹脂板)、第一結合層、第二結合層和金層。樹脂層具有曲面。曲面與第一結合層接觸。第一結合層與第二結合層的氫結合表面接觸。第一結合層的第一表面與樹脂層的曲面接觸。由于結構體依次包含樹脂層、第一結合層、第二結合層和金層，因此第一結合層的與第一表面相對的第二表面與第二結合層的氫結合表面接觸。第二結合層包含至少一個層，并且第二結合層的至少一個表面是氫結合表面。金層與第二結合層結合。金層與第一結合層之間的任意和所有層被視為第二結合層。
[0025]因此，金層通過介于金層與樹脂層的曲面之間的第二結合層和第一結合層與樹脂層的曲面結合，并因此具有彎曲形狀。金層可以具有不均一的厚度，并且可以具有孔(通孔)或凹部(端部閉合孔)。由金X射線遮蔽光柵組成的金層用作彎的X射線遮蔽光柵。
[0026]以下將參照附圖描述本發明的實施例。
[0027]以下將參照圖1A?IF描述結構體I。圖1A?IF是結構體I的截面圖。在圖1所示的結構體I中，樹脂層5的曲面4通過介于樹脂層5的曲面4與金層2之間的第一結合層6和第二結合層3與金層2結合。因此，金層2沿樹脂層5的曲面4具有彎曲形狀。以下將描述層中的每一個。
[0028]樹脂層5具有曲面4。盡管樹脂層5具有與第一結合層6接觸的曲面4，但樹脂層5的其它表面可以是平面或曲面。曲面4可以具有任意形狀。球形(包含球冠形)、非球形或圓柱形曲面4可分別提供球形、非球形或圓柱形地變彎的金層2。可通過在考慮第二結合層3的厚度和第一結合層6的厚度時確定曲面4的形狀和尺寸來使金層2彎成希望的形狀。在金層被用作利用發散X射線的Talbot干涉計的遮蔽光柵的情況下，由于發散X射線的傳播方向與金層的高度方向之間的差異應被最小化，因此曲面4可使得金層2沿發散X射線的波前變彎。允許金層2沿二維發散X射線(例如，錐形束)的波前變彎的曲面是球面。允許金層2沿一維發散X射線(例如，扇形束)的波前變彎的曲面是圓柱面。
[0029]形成樹脂層5的樹脂的示例包含但不限于丙烯酸樹脂、環氧樹脂和聚碳酸酯樹月旨。當金層2被用作Talbot干涉計的X射線遮蔽光柵時，樹脂層5可由丙烯酸樹脂形成。這是因為，丙烯酸樹脂被用作光學透鏡材料，并且可在樹脂層5的制造中利用光學透鏡處理的精密處理技術。
[0030]第一結合層6是樹脂層5的曲面4與第二結合層3之間的結合層，并且含有水溶性聚合物。第一結合層6具有第一表面(圖1A中的底部)和第二表面10 (圖1A中的頂面)。第一表面與樹脂層5的曲面4接觸。在圖1A?IF中沒有示出第一結合層6的第一表面，原因在于為了描述的目的不需要將其與曲面4區別開。第二表面10與第一表面相對并且與第二結合層3的氫結合表面11接觸。
[0031]第一結合層6的水溶性聚合物可選自在正常溫度下為固體的表面活性劑。在結構體I的使用期間的環境不處于正常溫度的情況下，選擇在該環境中為固體的表面活性劑。在結構體I在正常溫度下被使用的情況下，用于在本實施例中使用的水溶性聚合物可為非離子表面活性劑，諸如聚乙烯醇、聚乙二醇或聚氧乙烯烷基醚。在這些之中，固化后的聚乙烯醇可牢固地與氫結合表面結合并且在正常的溫度下是相對難溶于水的。第一結合層6可由水溶性聚合物形成，并且可以含有多個水溶性聚合物。第一結合層6可以含有水不溶性聚合物。在第一結合層6含有水不溶性聚合物的情況下，水不溶性聚合物可具有I μ m以上3μπι以下的粒徑，并且第一結合層6的水不溶性聚合物含量可為3%或更少。
[0032]第一結合層6的水溶性聚合物可被用于將樹脂層5