[发明专利]用于X射线相衬和/或暗场成像的衍射光栅

说明书

本发明涉及一种用于X射线相衬和/或暗场成像的光栅。描述了在基板的表面上形成光致抗蚀剂层。使用表示所需光栅结构的掩模利用辐射来照射所述光致抗蚀剂层。对所述光致抗蚀剂层进行蚀刻以去除所述光致抗蚀剂层的部分，从而留下多个沟槽，所述多个沟槽跨基板的表面彼此横向地间隔开。在所述基板的表面上形成多个材料层。每层被形成在沟槽中。材料层包括多种材料，其中，所述多种材料在垂直于所述基板的表面的方向上一个在另一个的顶部上地形成。所述多种材料包括所具有的k边缘吸收能量高于金的k边缘吸收能量的至少一种材料，并且所述多种材料包括金。

技术领域

本发明涉及一种用于相衬和/或暗场成像的衍射光栅、涉及一种X射线相衬和/或暗场系统、并且涉及一种制造用于X射线相衬和/或暗场成像的衍射光栅的方法。

背景技术

差分相衬和暗场成像(DPCI和DFI)是有前景的技术，其将可能增强X射线器械计算机断层摄影(CT)和放射摄影系统的诊断质量。常规X射线源能够与Talbot-Lau干涉仪和常规X射线探测器一起使用。然而，关键部件是光栅，特别是源光栅(G0)和分析器光栅(G2)。用于制造光栅的当前标准是“光刻、电镀和成型”LIGA技术，其中由金制成光栅。在形成光栅的各金层之间具有深沟槽的光栅是昂贵的并且难以对准。这样的光栅由金制成，因为金由于其19.3g/cm³的高密度而在大范围的相关能量上展现出优异的吸收度，这使得能够将层厚度保持得尽可能小。

US 2015/117599 A1描述了一种X射线干涉成像系统，其中，X射线源包括靶，所述靶具有被嵌入在导热基板中的多个结构化的相干的X射线子源。所述系统额外地包括：分束光栅G1，其建立Talbot干涉图案，其可以是π相移光栅；以及X射线探测器，其将二维X射线强度转换为电子信号。所述系统还可以包括第二分析器光栅G2，其可以被放置在探测器的前方以形成额外的干涉条纹；以及用于相对于探测器平移第二光栅G2的装置。在一些实施例中，所述结构是微结构，其横向尺寸是以微米的量级来测量的，并且其厚度大约为基板内电子渗透深度的一半。在一些实施例中，所述结构是在规则阵列内形成的。

WO 2017/036729 A提出了一种具有若干种选项来制造高深宽比凹陷结构的方法。所述方法基于通过干法蚀刻或化学蚀刻在硅中制造高深宽比凹陷结构，并且然后通过使用电镀、原子层沉积、晶片键合、金属铸造或者这些技术的组合而利用金属来填充高深宽比凹陷。光栅能够被用于X射线或中子成像以及空间应用。

US 2013/142307 A1描述了一种X射线成像装置，所述X射线成像装置包括：衍射光栅，其通过对从X射线源发射的X射线进行衍射而形成干涉图案；吸收光栅，其遮蔽所述干涉图案的部分；探测器，其探测从吸收光栅发射的X射线；以及移动单元，其改变样本对象与吸收光栅的相对位置。所述移动单元将样本对象与吸收光栅的相对位置从第一相对位置改变至第二相对位置。所述探测器至少在样本对象与吸收光栅处在第一相对位置处时以及在样本对象与吸收光栅处在第二相对位置处时探测X射线。

然而，需要对这样的光栅以及如何制造这样的光栅进行改进，并且以比当前的黄金标准更便宜的方式进行。

发明内容

具有一种用于相衬和/或暗场成像的经改进的衍射光栅以及一种制造用于相衬和/或暗场成像的衍射光栅的方法将是有利的。

利用独立权利要求的主题解决了本发明的目的，其中，在从属权利要求中并入了另外的实施例。应当注意，本发明的下文所描述的各方面和示例也适用于用于相衬和/或暗场成像的衍射光栅、相衬和/或暗场成像系统、用于制造用于相衬和/或暗场成像的衍射光栅的方法。

根据第一方面，提供了一种用于X射线相衬和/或暗场成像的光栅，所述光栅包括：

基板；以及

多个材料层。