Conventional phase-contrast imaging entails stepping an analyser grating across the detector to resolve the interference pattern caused by the x-rays after passing through a series of gratings in a so-called Talbot-Lau interferometer. However, the analyser grating in the interferometer poses a challenge, not only due to the machinery and alignment required but also due to each exposure delivering a dose to the subject. Another downside of the analyser grating is that whilst the phase-step length can be adjusted, the x-rays allowed through the grating depend on its slit-width ratio, which cannot be changed without changing the whole grating.This thesis evaluates if the analyser grating can be removed by instead using a deep silicon photon-counting detector which can determine the photon interaction position with an uncertainty of around one micrometre. It is concluded that such a high-resolution detector will not only be able to remove the need for an analyser grating and its associated challenges, but the results also imply a three-fold increase in the contrast-to-noise ratio when dose-matching the grating-based approach with the grating-less approach. Furthermore, the conventional absorption image, which is lost when using an analyser grating, will still be available using a high-resolution detector. Finally, the removal of the analyser grating shifts most of the system conditions to the source grating and the phase grating, making it possible to design a compact unit of the two gratings for integration into a CT scanner. / Konventionell faskontrast involverar att stega ett analysgitter över detektorn för att detektera interferensmönstret som skapas av röntgenstrålarna efter att de passerat genom en serie gitter i en så kallad Talbot-Lau interferometer. Analysgittret introducerar en utmaning, inte enbart på grund av maskineriet och kalibreringen som krävs, utan även då varje steg utsätter det röntgade föremålet för strålning. Ytterligare en begränsning är att även om längden på stegen kan justeras beror mängden röntgenstrålar som passerar genom analysgittret på gittrets slitsbredd, vilken inte går att ändra på utan att byta hela gittret.Den här uppsatsen utvärderar om analysgittret kan tas bort genom att istället använda en högupplöst fotonräknande djup kiseldetektor som har förmågan att uppskatta positionen av en fotoninteraktion inom en mikrometer. Slutsatsen är att en sådan detektor kommer att kunna ersätta analysgittret och resultaten tyder på en trefaldig ökning av contrast-to-noise ratio vid dosmatchning mellan metoden med analysgitter och metoden med en högupplöst detektor. Vidare behålls den konventionella absorptionsbilden då man använder en högupplöst detektor, någonting som annars går förlorat vid användandet av analysgittret. Slutligen skiftas de flesta villkoren på systemet till källgittret och fasgittret, vilket tyder på att en kompakt konstruktion av dessa två gitter skulle kunna integreras i en CT-skanner.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-315276 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Brunskog, Rickard |
| Publisher | KTH, Fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2022:148 |
Page generated in 0.0028 seconds