X線の性質を応用した新しい検査手法：X線管を用いた位相イメージング装置の開発

摘要

X線は，目に見えない物体内部の構造を高い空間分解能で可視化できる貴重なプローブである。工業用の非破壊検査装置，医用画像診断装置，保安検査装置，あるいは学術用途のX線顕微鏡など，広範に利用されている。X線透視画像では，物体中を通り抜けるX線強度の大小によってコントラストが形成される。すなわち，物体中のX線吸収係数の分布にコントラストが対応付けられる。X線吸収係数は，重い元素がより高密度で存在すると大きい。経験的に，吸収端のことを除けば，吸収係数は物質を構成する元素の原子番号のおおよそ4乗に比例する。逆にこのことは，軽元素（水素，炭素，窒素，酸素など）からなる物質である高分子材料や生体軟組織に対しては，十分な吸収コントラストが期待できないことを意味する。実際，X線画像をそのような物質に適用しても有用な結果が得られることは少ない。これは，X線画像の原理的な欠点として長く甘受されてきた。