Abstract
In this work, we performed a proof-of-concept experiment for phase-contrast x-ray imaging (PCXI) based on a single antiscatter grid and a polychromatic x-ray source. We established a table-top setup which consists of a focused-linear grid having a strip density of 200 lines/inch, a microfocus x-ray tube having a focal-spot size of about $5{\mu}m$, and a CMOS-type flat-panel detector having a pixel size of $48{\mu}m$. By using our prototype PCXI system and the Fourier demodulation technique, we successfully obtained attenuation, scattering, and differential phase-contrast images of improved visibility from the raw images of several selected samples at x-ray tube conditions of $90kV_p$ and 0.1 mAs. Further, fusion image (e.g., the attenuation+the scattering) may have an advantage in displaying details of the sample's structures that are not clearly visible in the conventional attenuation image. Our experimental results indicate that single-grid-based approach seems a useful method for PCXI with great simplicity and minimal requirements on the setup alignment.
본 연구에서는 단일 비산란 그리드 및 다색광 x-선원을 이용하여 위상대조 x-선 영상을 용이하게 구현할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 제안된 신기법의 개념 입증을 위해 집속형 선형 그리드(200 lines/inch 선 밀도), 마이크로 초점 x-선관(${\sim}5{\mu}m$ 초점크기), CMOS형 평판형 검출기($48{\mu}m$ 픽셀 크기)로 실험장치를 구성하였으며, 한 번의 x-선 촬영($90kV_p$, 0.1 mAs)으로 감약대조 x-선 영상과 향상된 가시성을 지진 산란 x-선 영상 및 차분 위상대조 x-선 영상을 Fourier변조복원 기법을 적용하여 성공적으로 분리 획득하였다. 더 나아가, 감약대조 x-선 영상과 산란 x-선 영상을 합성함으로써 일반 감약대조 x-선 영상에서는 명확하게 볼 수 없는 샘플의 미세 구조를 보다 선명하게 나타냄을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 단일 비산란 그리드 기반 위상대조 x-선 영상화 기법은 실험 구성 및 절차가 단순하고 새로운 대조도에 기반한 산란 및 위상대조 x-선 영상을 동시에 제공하기 때문에 차세대 x-선 영상화 신기법으로 다양한 응용분야에서 용이하게 적용될 수 있을 것으로 전망한다.
