微铸造技术制造X射线吸收光栅用于相位对比成像

"这篇研究论文探讨了一种利用微铸造技术制造X射线吸收光栅的新方法，用于基于光栅的相位对比成像。这种方法旨在实现低成本、大规模生产和高纵横比，以推动X射线差分相位对比（DPC）成像技术的广泛应用。" 在过去的几十年里，X射线相位对比成像已经证明在软组织和低Z元素物体中提供了比传统X射线放射成像更高的图像对比度。通过用低亮度的常规X射线管替换高亮度的同步加速器源，并添加源光栅，差分相位对比成像引起了更多的关注，并可能在产品检测、医学成像和其他无损观察领域找到应用。 源光栅产生一系列各自相干但相互不相干的X射线源，从而有效地利用了可用的辐射通量。一个由相位光栅和分析光栅组成的塔尔博特干涉仪是DPC成像的关键组件。目前，由高度吸收金属线条组成的吸收光栅通常通过LIGA（光刻、电镀和模具成型）工艺制造，这主要依赖于同步加速器源。然而，这种方法成本高且不适合大规模生产。 David等人采用创新的制造工艺，结合光刻技术和各向异性湿法蚀刻，制作了吸收光栅，但这些方法仍然存在局限性。为此，本文提出并开发了一种微铸造过程，用铋作为吸收材料制造X射线吸收光栅。这种新工艺具有成本效益，适合大规模生产，能制造出大尺寸和高纵横比的光栅，这对于DPC成像技术的普及至关重要。 微铸造工艺涉及将金属材料精确地填充到微小结构的模具中，形成具有所需图案的光栅。铋被选为吸收材料，因为它对X射线有较高的吸收系数，适用于相位对比成像。通过优化铸造过程，可以控制光栅的线宽、线距和深度，从而达到所需的性能。 在后续章节中，论文可能详细讨论了微铸造过程的步骤、材料选择的考虑因素、光栅性能的测试以及与现有制造技术的比较。此外，还可能评估了所制备光栅在实际DPC成像系统中的效果，包括对比度增强、分辨率和成像质量的改善。这项工作的贡献在于提供了一种替代现有昂贵和复杂制造方法的新途径，有望推动X射线相位对比成像技术在各种领域的广泛应用。