Phase-contrast X-ray imaging
फेज-कंट्रास्ट एक्स-रे इमेजिंग या फेज-सेंसिटिव एक्स-रे इमेजिंग विभिन्न तकनीकी तरीकों के लिए एक सामान्य शब्द है जो एक्स-रे बीम के चरण में परिवर्तन से संबंधित जानकारी का उपयोग करता है जो अपनी छवियों को बनाने के लिए किसी वस्तु से गुजरता है। रेडियोग्राफी या कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी) जैसी मानक एक्स-रे इमेजिंग तकनीकें नमूने को पार करते समय एक्स-रे बीम की तीव्रता (क्षीणन) में कमी पर निर्भर करती हैं, जिसे सीधे एक्स-रे डिटेक्टर की सहायता से मापा जा सकता है। हालांकि, फेज कंट्रास्ट एक्स-रे इमेजिंग में, नमूने के कारण होने वाले बीम के फेज शिफ्ट को सीधे नहीं मापा जाता है, बल्कि तीव्रता में भिन्नताओं में बदल दिया जाता है, जिसे फिर डिटेक्टर द्वारा दर्ज किया जा सकता है। प्रक्षेपण छवियों के उत्पादन के अलावा, चरण विपरीत एक्स-रे इमेजिंग, पारंपरिक संचरण की तरह, नमूने के अपवर्तक सूचकांक के वास्तविक भाग के 3 डी वितरण को प्राप्त करने के लिए टोमोग्राफिक तकनीकों के साथ जोड़ा जा सकता है। जब कम परमाणु संख्या Z वाले परमाणुओं वाले नमूनों पर लागू किया जाता है, तो चरण विपरीत एक्स-रे इमेजिंग पारंपरिक संचरण-आधारित एक्स-रे इमेजिंग की तुलना में नमूने में घनत्व भिन्नताओं के प्रति अधिक संवेदनशील होती है। यह बेहतर नरम ऊतक कंट्रास्ट वाली छवियों की ओर ले जाता है। पिछले कई वर्षों में, विभिन्न प्रकार की फेज-कंट्रास्ट एक्स-रे इमेजिंग तकनीकें विकसित की गई हैं, जो सभी विवर्तित और अनिर्दिष्ट तरंगों के बीच हस्तक्षेप पैटर्न के अवलोकन पर आधारित हैं। सबसे आम तकनीकें हैं क्रिस्टल इंटरफेरोमेट्री, प्रसार-आधारित इमेजिंग, विश्लेषक-आधारित इमेजिंग, एज-इल्यूमिनेशन और ग्रेटिंग-आधारित इमेजिंग (नीचे देखें)। एक्स-रे की खोज करने वाले पहले व्यक्ति 1895 में विल्हेम कॉनराड रोंटजेन थे, यही कारण है कि उन्हें आज भी कभी-कभी "रोंटजेन किरणों" के रूप में जाना जाता है। उन्हें पता चला कि "नए प्रकार की किरणों" में दृश्य प्रकाश के लिए अपारदर्शी सामग्री में प्रवेश करने की क्षमता थी, और इस प्रकार उन्होंने अपनी पत्नी के हाथ को प्रदर्शित करते हुए पहली एक्स-रे छवि दर्ज की। उन्हें 1901 में भौतिकी में पहले नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था "बाद में उनके नाम पर उल्लेखनीय किरणों की खोज द्वारा प्रदान की गई असाधारण सेवाओं की मान्यता में।" तब से, एक्स-रे का उपयोग विभिन्न वस्तुओं की आंतरिक संरचना को गैर-विनाशकारी रूप से निर्धारित करने के लिए एक अमूल्य उपकरण के रूप में किया जाता था, हालांकि जानकारी लंबे समय तक केवल तरंगों की संचारित तीव्रता को मापकर प्राप्त की जाती थी, और चरण की जानकारी सुलभ नहीं थी। सामान्य रूप से फेज-कंट्रास्ट इमेजिंग का सिद्धांत फ्रिट्स ज़र्निके द्वारा विवर्तन ग्रेटिंग और दृश्य प्रकाश के साथ अपने काम के दौरान विकसित किया गया था। सूक्ष्मदर्शी में उनके ज्ञान के अनुप्रयोग ने उन्हें 1953 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार दिलाया। तब से, फेज-कंट्रास्ट माइक्रोस्कोपी ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र रहा है। एक्स-रे किरणों की गुणवत्ता में सुधार और एक्स-रे प्रकाशिकी (लेंस) की अनुपलब्धता में धीमी प्रगति के कारण दृश्य प्रकाश से एक्स-रे में चरण-विपरीत इमेजिंग के हस्तांतरण में लंबा समय लगा। 1970 के दशक में यह महसूस किया गया कि उच्च-ऊर्जा परमाणु भौतिकी प्रयोगों के लिए निर्मित भंडारण चक्रों में परिसंचारी आवेशित कणों से उत्सर्जित सिंक्रोट्रॉन विकिरण संभावित रूप से एक्स-रे ट्यूबों की तुलना में एक्स-रे का एक अधिक तीव्र और बहुमुखी स्रोत था। स्पष्ट रूप से एक्स-रे के उत्पादन के उद्देश्य से सिंक्रोट्रॉन और भंडारण रिंग का निर्माण, और एक्स-रे के लिए ऑप्टिकल तत्वों के विकास में प्रगति एक्स-रे भौतिकी की आगे की प्रगति के लिए मौलिक थे। एक्स-रे भौतिकी के लिए चरण-विरोधाभास विधि के कार्यान्वयन के लिए अग्रणी कार्य 1965 में कॉर्नेल विश्वविद्यालय, न्यूयॉर्क के सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग के उलरिच बोंस और माइकल हार्ट द्वारा प्रस्तुत किया गया था। उन्होंने एक क्रिस्टल इंटरफेरोमीटर प्रस्तुत किया, जो एक बड़े और अत्यधिक परिपूर्ण एकल क्रिस्टल से बना था। कम से कम 30 साल बाद जापानी वैज्ञानिकों अत्सुशी मोमोस, तोहोरू टाकेडा और सहकर्मियों ने इस विचार को अपनाया और जैविक इमेजिंग में अनुप्रयोग के लिए इसे परिष्कृत किया, उदाहरण के लिए नए सेटअप कॉन्फ़िगरेशन और चरण पुनर्प्राप्ति तकनीकों की सहायता से दृश्य के क्षेत्र को बढ़ाकर। बोंस-हार्ट इंटरफेरोमीटर अन्य चरण-विपरीत तकनीकों की तुलना में जैविक नमूनों में परिमाण उच्च संवेदनशीलता के कई क्रम प्रदान करता है, लेकिन यह पारंपरिक एक्स-रे ट्यूबों का उपयोग नहीं कर सकता है क्योंकि क्रिस्टल केवल एक्स-रे (δE/E ~ 10−4) के एक बहुत ही संकीर्ण ऊर्जा बैंड को स्वीकार करते हैं। 2012 में, हान वेन और सहकर्मियों ने नैनोमेट्रिक फेज ग्रेटिंग के साथ क्रिस्टल को बदलकर एक कदम आगे बढ़ाया। ग्रेटिंग्स विभाजित होते हैं और एक व्यापक स्पेक्ट्रम पर एक्स-रे को निर्देशित करते हैं, इस प्रकार एक्स-रे स्रोत की बैंडविड्थ पर प्रतिबंध हटा दिया जाता है। उन्होंने एक ग्रेटिंग बोंस-हार्ट इंटरफेरोमीटर के साथ जैविक नमूनों में एक्स-रे के उप-नैनोरेडियन अपवर्तक झुकने का पता लगाया। उसी समय, क्रिस्टल इंटरफेरोमेट्री की समस्याओं को दूर करने के उद्देश्य से फेज-कंट्रास्ट इमेजिंग के लिए दो और दृष्टिकोण सामने आए। प्रसार-आधारित इमेजिंग तकनीक को मुख्य रूप से फ्रांस के ग्रेनोबल में ई. एस. आर. एफ. (यूरोपीय सिंक्रोट्रॉन विकिरण सुविधा) के समूह द्वारा पेश किया गया था और यह मुक्त-अंतरिक्ष प्रसार में कुछ परिस्थितियों में उत्पन्न होने वाले "फ्रेसेल फ्रिंज" का पता लगाने पर आधारित थी। प्रयोगात्मक सेटअप में एक एक्स-रे स्रोत, एक नमूना और एक डिटेक्टर का एक इनलाइन विन्यास शामिल था और इसमें किसी भी ऑप्टिकल तत्वों की आवश्यकता नहीं थी। यह वैचारिक रूप से 1948 में होलोग्राफी पर डेनिस गैबर के क्रांतिकारी काम की स्थापना के समान था। विश्लेषक-आधारित इमेजिंग नामक एक वैकल्पिक दृष्टिकोण का पहली बार 1995 में विक्टर इंगल और एलेना बेलियेव्स्काया द्वारा सेंट पीटर्सबर्ग, रूस में एक्स-रे प्रयोगशाला में और क्लेटन, ऑस्ट्रेलिया में सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकी के सी. एस. आई. आर. ओ. (राष्ट्रमंडल वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान संगठन) प्रभाग में टिम डेविस और सहयोगियों द्वारा पता लगाया गया था। यह विधि एक डिटेक्टर पर ब्रैग स्थिति को पूरा करने वाले बीम के केवल एक छोटे से हिस्से को प्रतिबिंबित करने के लिए कोणीय फिल्टर के रूप में ब्रैग क्रिस्टल का उपयोग करती है। इस पद्धति की प्रगति में महत्वपूर्ण योगदान डीन चैपमैन, झोंग झोंग और विलियम थॉमलिन्सन की शोध टीमों के अमेरिकी सहयोग से किया गया है, उदाहरण के लिए अल्ट्रा-स्मॉल एंगल स्कैटरिंग के कारण एक अतिरिक्त संकेत का निष्कर्षण और विश्लेषक-आधारित इमेजिंग के साथ बनाई गई पहली सीटी छवि। विश्लेषक-आधारित इमेजिंग का एक विकल्प, जो एक क्रिस्टल के उपयोग की आवश्यकता के बिना समकक्ष परिणाम प्रदान करता है, एलेसेंड्रो ओलिवो और इटली के ट्रीस्टे में एलेट्रा सिंक्रोट्रॉन में सहकर्मियों द्वारा विकसित किया गया था। यह विधि, जिसे "एज-इल्यूमिनेशन" कहा जाता है, डिटेक्टर पिक्सेल के भौतिक किनारे का उपयोग करके एक्स-रे दिशा में एक बढ़िया चयन संचालित करती है, इसलिए इसका नाम रखा गया है। बाद में ओलिवो ने यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन में रॉबर्ट स्पेलर के सहयोग से पारंपरिक एक्स-रे स्रोतों के साथ उपयोग के लिए विधि को अनुकूलित किया, जिससे नैदानिक और अन्य अनुप्रयोगों में अनुवाद का मार्ग खुल गया। पीटर मुनरो (यू. सी. एल. से भी) ने प्रयोगशाला-आधारित दृष्टिकोण के विकास में काफी योगदान दिया, यह प्रदर्शित करके कि यह व्यावहारिक रूप से कोई सुसंगतता आवश्यकताओं को लागू नहीं करता है और इसके बावजूद, यह अभी भी पूरी तरह से मात्रात्मक है। यहाँ जिस नवीनतम दृष्टिकोण पर चर्चा की गई है वह तथाकथित ग्रेटिंग-आधारित इमेजिंग है, जो 1836 में हेनरी फॉक्स टैलबोट द्वारा खोजे गए टैलबोट प्रभाव का उपयोग करता है। यह स्व-चित्रण प्रभाव एक विवर्तन ग्रेटिंग के डाउनस्ट्रीम में एक हस्तक्षेप पैटर्न बनाता है। एक विशेष दूरी पर यह पैटर्न वास्तव में ग्रेटिंग की संरचना जैसा दिखता है और एक डिटेक्टर द्वारा दर्ज किया जाता है। हस्तक्षेप पैटर्न की स्थिति को बीम में एक वस्तु लाकर बदला जा सकता है, जो एक चरण बदलाव को प्रेरित करता है। हस्तक्षेप पैटर्न के इस विस्थापन को दूसरे ग्रेटिंग की मदद से मापा जाता है, और कुछ पुनर्निर्माण विधियों द्वारा, अपवर्तक सूचकांक के वास्तविक भाग के बारे में जानकारी प्राप्त की जाती है। तथाकथित टैलबोट-लाऊ इंटरफेरोमीटर का उपयोग शुरू में परमाणु इंटरफेरोमेट्री में किया गया था, उदाहरण के लिए 1994 में जॉन एफ. क्लॉजर और शिफांग ली द्वारा। सिंक्रोट्रॉन स्रोतों का उपयोग करने वाले पहले एक्स-रे ग्रेटिंग इंटरफेरोमीटर को क्रिश्चियन डेविड और स्विट्जरलैंड के विलिंगन में पॉल शेरर इंस्टीट्यूट (पीएसआई) के सहयोगियों और टोक्यो विश्वविद्यालय के अत्सुशी मोमोस के समूह द्वारा विकसित किया गया था। 2005 में, एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से, डेविड और मोमोस दोनों के समूह ने कम्प्यूटेड टोमोग्राफी को ग्रेटिंग इंटरफेरोमेट्री में शामिल किया, जिसे ग्रेटिंग-आधारित इमेजिंग के विकास में अगले मील के पत्थर के रूप में देखा जा सकता है। 2006 में, एक और बड़ी प्रगति फ्रांज फाइफर और सहकर्मियों द्वारा पारंपरिक प्रयोगशाला एक्स-रे ट्यूबों में ग्रेटिंग-आधारित तकनीक का हस्तांतरण था, जिसने नैदानिक उपयोग के लिए तकनीक की क्षमता को काफी बढ़ा दिया। लगभग दो साल बाद फ्रांज फाइफर के समूह ने भी अपने प्रयोगों से एक पूरक संकेत निकालने में सफलता हासिल की; तथाकथित "डार्क-फील्ड संकेत" नमूने की छिद्रपूर्ण सूक्ष्म संरचना के कारण प्रकीर्णन के कारण हुआ था और "माइक्रोमीटर और सबमाइक्रोमीटर लंबाई पैमाने पर नमूने के बारे में पूरक और अन्यथा दुर्गम संरचनात्मक जानकारी" प्रदान की थी। उसी समय, हान वेन और यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ के सहकर्मी स्कैटरिंग ("डार्क-फील्ड") छवि प्राप्त करने के लिए एक बहुत ही सरल ग्रेटिंग तकनीक पर पहुंचे। उन्होंने एक ग्रिड के एकल प्रक्षेपण और "एकल-शॉट फूरियर विश्लेषण" नामक संकेत निष्कर्षण के लिए एक नए दृष्टिकोण का उपयोग किया। हाल ही में, ग्रेटिंग-आधारित तकनीक में सुधार के लिए बहुत शोध किया गया थाः हान वेन और उनकी टीम ने जानवरों की हड्डियों का विश्लेषण किया और पाया कि डार्क-फील्ड सिग्नल की तीव्रता ग्रिड के अभिविन्यास पर निर्भर करती है और यह हड्डी की संरचना की अनिसोट्रोपी के कारण है। उन्होंने एक्स-रे स्रोत के इलेक्ट्रॉनिक स्कैनिंग के साथ ग्रेटिंग की यांत्रिक स्कैनिंग को बदलकर जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों की दिशा में महत्वपूर्ण प्रगति की। ग्रेटिंग-आधारित चरण-कंट्रास्ट सी. टी. क्षेत्र को डार्क-फील्ड सिग्नल और समय-हल चरण-कंट्रास्ट सी. टी. की टोमोग्राफिक छवियों द्वारा विस्तारित किया गया था। इसके अलावा, ग्रेटिंग-आधारित चरण-कंट्रास्ट एक्स-रे इमेजिंग का उपयोग करने वाले पहले पूर्व-नैदानिक अध्ययन प्रकाशित किए गए थे। मार्को स्टैम्पानोनी और उनके समूह ने "डिफरेंशियल फेज-कंट्रास्ट मैमोग्राफी" के साथ देशी स्तन ऊतक की जांच की, और डैन स्टटमैन के नेतृत्व में एक टीम ने जांच की कि हाथ के छोटे जोड़ों के लिए ग्रेटिंग-आधारित इमेजिंग का उपयोग कैसे किया जाए। हाल ही में, वेन और उनके सहयोगियों द्वारा एक चरण मोयर प्रभाव की खोज के कारण ग्रेटिंग-आधारित इमेजिंग में एक महत्वपूर्ण प्रगति हुई। इसने केवल फेज ग्रेटिंग्स और पारंपरिक स्रोतों और डिटेक्टरों का उपयोग करते हुए टैलबोट सेल्फ-इमेजिंग रेंज से परे इंटरफेरोमेट्री को जन्म दिया। एक्स-रे चरण ग्रेटिंग्स को बहुत महीन अवधि के साथ बनाया जा सकता है, जिससे कम विकिरण खुराक पर इमेजिंग को उच्च संवेदनशीलता प्राप्त करने की अनुमति मिलती है। भौतिक सिद्धांत पारंपरिक एक्स-रे इमेजिंग एक्स-रे बीम में किसी वस्तु के कारण क्षीणन के माध्यम से तीव्रता में गिरावट का उपयोग करता है और विकिरण को ज्यामितीय प्रकाशिकी की तरह किरणों के रूप में माना जाता है। लेकिन जब एक्स-रे किसी वस्तु से गुजरते हैं, तो न केवल उनका आयाम बल्कि उनका चरण भी बदल जाता है। सरल किरणों के बजाय, एक्स-रे को विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में भी माना जा सकता है। तब किसी वस्तु को उसके जटिल अपवर्तक सूचकांक (सी. एफ.) द्वारा वर्णित किया जा सकता है। ): यह शब्द अपवर्तक सूचकांक के वास्तविक भाग की कमी है, और काल्पनिक भाग अवशोषण सूचकांक या विलुप्त होने के गुणांक का वर्णन करता है। ध्यान दें कि प्रकाशिक प्रकाश के विपरीत, अपवर्तक सूचकांक का वास्तविक भाग एकता से कम लेकिन करीब है, यह इस तथ्य के कारण है कि एक्स-रे स्पेक्ट्रम आम तौर पर इलेक्ट्रॉनों के बंधन से जुड़े विभिन्न अनुनादों के उच्च आवृत्ति पक्ष में होता है। वस्तु के अंदर चरण वेग प्रकाश के वेग से बड़ा है c. यह दृश्य प्रकाश की तुलना में एक माध्यम में एक्स-रे के एक अलग व्यवहार की ओर ले जाता है (जैसे। अपवर्तक कोणों में नकारात्मक मान होते हैं) लेकिन यह सापेक्षता के नियम का खंडन नहीं करता है, जिसके लिए आवश्यक है कि केवल जानकारी ले जाने वाले संकेत सी से तेजी से यात्रा न करें। ऐसे संकेत समूह वेग के साथ चलते हैं, न कि चरण वेग के साथ, और यह दिखाया जा सकता है कि समूह वेग वास्तव में सी से कम है। तरंग के व्यवहार पर अपवर्तन सूचकांक के प्रभाव को एक निश्चित अपवर्तक सूचकांक के साथ एक मनमाने माध्यम में प्रसारित तरंग के साथ प्रदर्शित किया जा सकता है। सरलता के कारण, यहाँ एक एकवर्णी समतल तरंग को बिना किसी ध्रुवीकरण के माना जाता है। तरंग माध्यम की सतह पर सामान्य दिशा में फैलती है, जिसे इस उदाहरण में z नाम दिया गया है (दाईं ओर का चित्र देखें)। निर्वात में स्केलर तरंग फलन है। माध्यम के भीतर, कोणीय तरंग संख्या से बदल जाती है। अब तरंग को इस प्रकार वर्णित किया जा सकता हैः, जहाँ चरण परिवर्तन होता है और यह तरंग के आयाम को कम करने वाला एक घातीय क्षय कारक है। अधिक सामान्य शब्दों में, एक दूरी z का प्रसार करने वाली किरण के कुल चरण परिवर्तन की गणना समाकलन का उपयोग करके की जा सकती है, जहाँ आपतित एक्स-रे किरण की तरंग दैर्ध्य है। इस सूत्र का अर्थ है कि चरण बदलाव इमेजिंग दिशा में अपवर्तक सूचकांक के वास्तविक भाग की कमी का प्रक्षेपण है। यह टोमोग्राफिक सिद्धांत की आवश्यकता को पूरा करता है, जिसमें कहा गया है कि "पुनर्निर्माण एल्गोरिथ्म के लिए इनपुट डेटा एक मात्रा f का प्रक्षेपण होना चाहिए जो एक नमूने के अंदर संरचनात्मक जानकारी देता है। दूसरे शब्दों में, फेज-कंट्रास्ट इमेजिंग में अपवर्तन सूचकांक के वास्तविक भाग के मानचित्र को फ़िल्टर किए गए बैक प्रोजेक्शन जैसी मानक तकनीकों के साथ फिर से बनाया जा सकता है जो पारंपरिक एक्स-रे कंप्यूटेड टोमोग्राफी के अनुरूप है जहां अपवर्तन सूचकांक के काल्पनिक भाग का मानचित्र प्राप्त किया जा सकता है। एक नमूने के यौगिक के बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए, मूल रूप से नमूने के घनत्व वितरण के लिए, अपवर्तक सूचकांक के लिए मापा मूल्यों को नमूने के आंतरिक मापदंडों से संबंधित करना पड़ता है, ऐसा संबंध निम्नलिखित सूत्रों द्वारा दिया जाता हैः, जहां परमाणु संख्या घनत्व, अवशोषण क्रॉस सेक्शन, तरंग सदिश की लंबाई और, जहां चरण शिफ्ट क्रॉस सेक्शन है। अवशोषण किनारों से दूर (माध्यम की अनुनाद आवृत्ति के करीब आवृत्ति वाले फोटॉन के अवशोषण की बढ़ी हुई संभावना के कारण अवशोषण क्रॉस-सेक्शन में शिखर), फैलाव प्रभावों की उपेक्षा की जा सकती है; यह प्रकाश तत्वों (परमाणु संख्या Z <40) के लिए मामला है जो मानव ऊतक के घटक हैं और 20 केवी से ऊपर की एक्स-रे ऊर्जाएं हैं, जो आमतौर पर चिकित्सा इमेजिंग में उपयोग की जाती हैं। इन स्थितियों को मानते हुए, अवशोषण क्रॉस सेक्शन को लगभग इस प्रकार बताया जाता है जहां 0.02 एक स्थिरांक है, कण अंतःक्रिया क्रॉस सेक्शन क्षेत्र की विशिष्ट इकाई, तरंग सदिश की लंबाई, 1 एंग्स्ट्रॉम की तरंग दैर्ध्य के साथ एक तरंग सदिश की लंबाई और परमाणु संख्या। फेज शिफ्ट क्रॉस सेक्शन के लिए इन शर्तों के तहत वैध सूत्र हैः परमाणु संख्या, तरंग सदिश की लंबाई और शास्त्रीय इलेक्ट्रॉन त्रिज्या कहाँ है। इसके परिणामस्वरूप अपवर्तन के जटिल सूचकांक के दो भागों के लिए निम्नलिखित अभिव्यक्तियाँ होती हैंः ऊपर दिए गए सूत्रों में मानव ऊतक के विशिष्ट मूल्यों को डालने से पता चलता है कि आम तौर पर नैदानिक एक्स-रे सीमा के भीतर परिमाण के तीन क्रम बड़े होते हैं। इसका तात्पर्य यह है कि ऊतक के माध्यम से प्रसारित एक्स-रे बीम का चरण-परिवर्तन तीव्रता में कमी की तुलना में बहुत बड़ा हो सकता है, इस प्रकार चरण विपरीत एक्स-रे इमेजिंग को अवशोषण इमेजिंग की तुलना में ऊतक में घनत्व भिन्नताओं के प्रति अधिक संवेदनशील बनाता है। आनुपातिकताओं के कारण, पारंपरिक अवशोषण कंट्रास्ट पर चरण कंट्रास्ट का लाभ बढ़ती ऊर्जा के साथ भी बढ़ता है। इसके अलावा, क्योंकि चरण विपरीत छवि निर्माण आंतरिक रूप से नमूने में एक्स-रे के अवशोषण से जुड़ा नहीं है, अवशोषित खुराक को उच्च एक्स-रे ऊर्जा का उपयोग करके संभावित रूप से कम किया जा सकता है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, दृश्य प्रकाश के संबंध में, अपवर्तक सूचकांक n का वास्तविक भाग एकता से दृढ़ता से विचलित हो सकता है (दृश्य प्रकाश में कांच का n 1.5 से 1.8 तक होता है) जबकि विभिन्न माध्यमों में एक्स-रे के लिए एकता से विचलन आम तौर पर 10−5 के क्रम का होता है। इस प्रकार, स्नेल के सूत्र के साथ गणना किए गए दो समस्थानिक माध्यमों के बीच की सीमा पर होने वाले अपवर्तन कोण भी बहुत छोटे हैं। इसका परिणाम यह है कि ऊतक के नमूने से गुजरने वाले एक्स-रे के अपवर्तन कोणों का प्रत्यक्ष रूप से पता नहीं लगाया जा सकता है और आमतौर पर अप्रत्यक्ष रूप से "अपवर्तक सूचकांक के वास्तविक भाग के स्थानिक भिन्नताओं द्वारा उत्पादित विवर्तनशील और अनिर्दिष्ट तरंगों के बीच हस्तक्षेप पैटर्न के अवलोकन" द्वारा निर्धारित किया जाता है। प्रयोगात्मक प्राप्ति क्रिस्टल इंटरफेरोमेट्री, जिसे कभी-कभी एक्स-रे इंटरफेरोमेट्री भी कहा जाता है, प्रयोगात्मक प्राप्ति के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे पुरानी लेकिन सबसे जटिल विधि है। इसमें लौ ज्यामिति में तीन बीम स्प्लिटर्स होते हैं जो एक दूसरे के समानांतर संरेखित होते हैं। (दाहिनी ओर चित्र देखें) आपतित किरण, जिसे आम तौर पर पहले एक मोनोक्रोमेटर (ब्रैग क्रिस्टल) द्वारा संयोजित और फ़िल्टर किया जाता है, पहले क्रिस्टल (एस) पर लॉय विवर्तन द्वारा दो सुसंगत किरणों में विभाजित किया जाता है, एक संदर्भ किरण जो अबाधित रहती है और नमूने से गुजरने वाली एक किरण। दूसरा क्रिस्टल (टी) एक संचरण दर्पण के रूप में कार्य करता है और किरणों को एक दूसरे की ओर अभिसरण करने का कारण बनता है। दोनों किरणें तीसरे क्रिस्टल (ए) के तल पर मिलती हैं, जिसे कभी-कभी विश्लेषक क्रिस्टल कहा जाता है, और एक हस्तक्षेप पैटर्न बनाता है जिसका रूप नमूने के कारण होने वाले दो किरणों के बीच ऑप्टिकल पथ अंतर पर निर्भर करता है। इस हस्तक्षेप पैटर्न का पता विश्लेषक क्रिस्टल के पीछे एक एक्स-रे डिटेक्टर से लगाया जाता है। नमूने को एक घूर्णन चरण पर रखकर और विभिन्न कोणों से अनुमानों को दर्ज करके, अपवर्तक सूचकांक का 3डी-वितरण और इस प्रकार नमूने की टोमोग्राफिक छवियों को पुनः प्राप्त किया जा सकता है। नीचे दी गई विधियों के विपरीत, क्रिस्टल इंटरफेरोमीटर के साथ चरण को ही मापा जाता है न कि इसका कोई स्थानिक परिवर्तन। हस्तक्षेप पैटर्न से फेज शिफ्ट को पुनः प्राप्त करने के लिए; फेज-स्टेपिंग या फ्रिंज स्कैनिंग नामक एक तकनीक का उपयोग किया जाता हैः संदर्भ बीम में एक फेज शिफ्टर (एक वेज के आकार के साथ) पेश किया जाता है। फेज शिफ्टर नियमित अंतराल के साथ सीधे हस्तक्षेप वाले किनारे बनाता है; जिसे वाहक किनारे कहा जाता है। जब नमूने को दूसरे बीम में रखा जाता है, तो वाहक किनारे विस्थापित हो जाते हैं। नमूने के कारण होने वाला चरण परिवर्तन वाहक किनारों के विस्थापन से मेल खाता है। संदर्भ किरण के विभिन्न बदलावों के लिए कई हस्तक्षेप पैटर्न दर्ज किए जाते हैं और उनका विश्लेषण करके चरण सूचना मॉड्यूलो 2 निकाला जा सकता है। चरण की इस अस्पष्टता को चरण लपेटने का प्रभाव कहा जाता है और इसे तथाकथित "चरण खोलने की तकनीकों" द्वारा हटाया जा सकता है। इन तकनीकों का उपयोग तब किया जा सकता है जब छवि का संकेत-से-शोर अनुपात पर्याप्त रूप से अधिक हो और चरण भिन्नता बहुत अचानक न हो। फ्रिंज स्कैनिंग विधि के विकल्प के रूप में, फूरियर-परिवर्तन विधि का उपयोग केवल एक इंटरफेरोग्राम के साथ चरण स्थानांतरण जानकारी निकालने के लिए किया जा सकता है, इस प्रकार एक्सपोजर समय को कम किया जा सकता है, लेकिन इसमें वाहक फ्रिंज के अंतराल द्वारा स्थानिक रिज़ॉल्यूशन को सीमित करने का नुकसान है। एक्स-रे इंटरफेरोमेट्री को 4 विधियों में से चरण परिवर्तन के लिए सबसे संवेदनशील माना जाता है, जिसके परिणामस्वरूप मिलीग्राम/सेमी3 की सीमा में उच्चतम घनत्व संकल्प प्रदान किया जाता है। लेकिन इसकी उच्च संवेदनशीलता के कारण, एक मजबूत चरण-स्थानांतरण नमूने द्वारा बनाए गए किनारे अनसुलझे हो सकते हैं; इस समस्या को दूर करने के लिए हाल ही में "सुसंगतता-विपरीत एक्स-रे इमेजिंग" नामक एक नया दृष्टिकोण विकसित किया गया है, जहां चरण परिवर्तन के बजाय नमूने के कारण सुसंगतता की डिग्री का परिवर्तन छवि के विपरीत के लिए प्रासंगिक है। इस विधि के स्थानिक संकल्प की एक सामान्य सीमा विश्लेषक क्रिस्टल में धुंधलापन द्वारा दी जाती है जो गतिशील अपवर्तन से उत्पन्न होती है, अर्थात। नमूने में अपवर्तन के कारण बीम का कोणीय विचलन क्रिस्टल में लगभग दस हजार गुना बढ़ जाता है, क्योंकि क्रिस्टल के भीतर बीम पथ इसके आपतित कोण पर दृढ़ता से निर्भर करता है। इस प्रभाव को विश्लेषक क्रिस्टल को पतला करके कम किया जा सकता है, जैसे। 40 मीटर की एक विश्लेषक मोटाई के साथ लगभग 6 मीटर के संकल्प की गणना की गई थी। वैकल्पिक रूप से लौ क्रिस्टल को ब्रैग क्रिस्टल द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, इसलिए बीम क्रिस्टल से नहीं गुजरती है लेकिन सतह पर परावर्तित होती है। विधि की एक अन्य बाधा सेटअप की बहुत उच्च स्थिरता की आवश्यकता है; क्रिस्टल का संरेखण बहुत सटीक होना चाहिए और बीमों के बीच पथ की लंबाई का अंतर एक्स-रे की तरंग दैर्ध्य से कम होना चाहिए; इसे प्राप्त करने के लिए इंटरफेरोमीटर आमतौर पर दो खांचे काटकर सिलिकॉन के एक अत्यधिक परिपूर्ण एकल ब्लॉक से बनाया जाता है। अखंड उत्पादन द्वारा तीनों क्रिस्टल के बीच बहुत महत्वपूर्ण स्थानिक जाली सामंजस्य को अपेक्षाकृत अच्छी तरह से बनाए रखा जा सकता है, लेकिन यह देखने के क्षेत्र को एक छोटे आकार तक सीमित करता है, (जैसे। 6 इंच के सिल्ल के लिए 5 सेमी x 5 सेमी) और क्योंकि नमूना आम तौर पर बीम पथ में से एक में रखा जाता है, इसलिए नमूने का आकार भी सिलिकॉन ब्लॉक के आकार से बाधित होता है। हाल ही में विकसित विन्यास, एक के बजाय दो क्रिस्टल का उपयोग करके, देखने के क्षेत्र को काफी बड़ा करते हैं, लेकिन यांत्रिक अस्थिरताओं के प्रति और भी अधिक संवेदनशील होते हैं। क्रिस्टल इंटरफेरोमीटर की एक और अतिरिक्त कठिनाई यह है कि लाऊ क्रिस्टल अधिकांश आने वाले विकिरण को फ़िल्टर करते हैं, इस प्रकार एक उच्च किरण की तीव्रता या बहुत लंबे एक्सपोजर समय की आवश्यकता होती है। यह विधि के उपयोग को सिंक्रोट्रॉन जैसे अत्यधिक शानदार एक्स-रे स्रोतों तक सीमित करता है। सेटअप पर बाधाओं के अनुसार क्रिस्टल इंटरफेरोमीटर छोटे नमूनों के उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग के लिए सबसे अच्छा काम करता है जो छोटे या चिकने चरण प्रवणता का कारण बनते हैं। ग्रेटिंग बोंस-हार्ट (इंटरफेरोमेट्री) कुछ बुनियादी सीमाओं के बिना क्रिस्टल बोंस-हार्ट इंटरफेरोमेट्री की बेहतर संवेदनशीलता रखने के लिए, मोनोलिथिक क्रिस्टल को नैनोमेट्रिक एक्स-रे फेज-शिफ्ट ग्रेटिंग्स से बदल दिया गया है। इस तरह के पहले ग्रेटिंग में 200 से 400 नैनोमीटर की अवधि होती है। वे सामान्य एक्स-रे ट्यूबों के व्यापक ऊर्जा स्पेक्ट्रा पर एक्स-रे किरणों को विभाजित कर सकते हैं। इस तकनीक का मुख्य लाभ यह है कि यह आने वाले अधिकांश एक्स-रे का उपयोग करता है जिन्हें क्रिस्टल द्वारा फ़िल्टर किया गया होगा। क्योंकि केवल फेज ग्रेटिंग्स का उपयोग किया जाता है, ग्रेटिंग फैब्रिकेशन उन तकनीकों की तुलना में कम चुनौतीपूर्ण है जो अवशोषण ग्रेटिंग्स का उपयोग करती हैं। पहला ग्रेटिंग बोंस-हार्ट इंटरफेरोमीटर (जी. बी. एच.) 22.5 केवी फोटॉन ऊर्जा और 1.5% वर्णक्रमीय बैंडविड्थ पर संचालित होता है। आने वाली किरण को कुछ दसियों माइक्रोमीटर के स्लिट्स द्वारा आकार दिया जाता है जैसे कि अनुप्रस्थ सुसंगतता की लंबाई ग्रेटिंग अवधि से अधिक होती है। इंटरफेरोमीटर में तीन समानांतर और समान दूरी वाले फेज ग्रेटिंग और एक एक्स-रे कैमरा होता है। आपतित किरण को अवधि 2 पी के पहले ग्रेटिंग द्वारा दो किरणों में विक्षेपित किया जाता है। इन्हें पी अवधि की दूसरी झंझरी द्वारा चार किरणों में विभाजित किया जाता है। चार में से दो अवधि 2 पी की तीसरी झंझरी में विलय हो जाते हैं। प्रत्येक को तीसरे ग्रेटिंग द्वारा और विक्षेपित किया जाता है। कई विवर्तन बीमों को पर्याप्त दूरी के लिए प्रसार करने की अनुमति दी जाती है ताकि विभिन्न विवर्तन आदेशों को कैमरे पर अलग किया जा सके। विवर्तित किरणों की एक जोड़ी मौजूद है जो तीसरी ग्रेटिंग से कैमरे तक सह-प्रसार करती है। यदि दरारें एक-दूसरे के साथ थोड़ी गलत तरीके से संरेखित की जाती हैं तो वे एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप करते हैं और तीव्रता वाले किनारे पैदा करते हैं। एक्स-रे ऊर्जा या आपतित किरण के कोण की परवाह किए बिना विवर्तन पथों की केंद्रीय जोड़ी हमेशा लंबाई में बराबर होती है। विभिन्न फोटॉन ऊर्जाओं और आपतन कोणों से हस्तक्षेप पैटर्न चरण में बंद हैं। छवि वाली वस्तु को केंद्रीय ग्रेटिंग के पास रखा जाता है। निरपेक्ष चरण छवियाँ तब प्राप्त की जाती हैं जब वस्तु सुसंगत पथों की एक जोड़ी में से एक को काटती है। यदि दोनों पथ दो स्थानों पर वस्तु से गुजरते हैं जो एक पार्श्व दूरी d से अलग होते हैं, तो φ (r)-φ (r-d) की एक चरण अंतर छवि का पता लगाया जाता है। चरण छवियों को पुनः प्राप्त करने के लिए ग्रैटिंग्स में से एक चरण चरण का प्रदर्शन किया जाता है। फेज डिफरेंस इमेज φ (r)-φ (r-d) को ऑब्जेक्ट की फेज शिफ्ट इमेज प्राप्त करने के लिए एकीकृत किया जा सकता है। इस तकनीक ने क्रिस्टल इंटरफेरोमीटर को छोड़कर अन्य तकनीकों की तुलना में काफी अधिक संवेदनशीलता हासिल की। तकनीक की एक बुनियादी सीमा ग्रेटिंग विवर्तन का रंगीन फैलाव है, जो इसके स्थानिक संकल्प को सीमित करता है। 60 केवीपी पर चलने वाली टंगस्टन-टारगेट एक्स-रे ट्यूब के साथ एक टेबलटॉप प्रणाली में 60 माइक्रोन का सीमित रिज़ॉल्यूशन होगा। एक अन्य बाधा यह है कि एक्स-रे बीम को केवल दसियों माइक्रोमीटर चौड़ा किया जाता है। कई स्लिट्स के साथ समानांतर इमेजिंग के रूप में एक संभावित समाधान प्रस्तावित किया गया है। विश्लेषक-आधारित इमेजिंग विश्लेषक-आधारित इमेजिंग (ए. बी. आई.) को विवर्तन-वर्धित इमेजिंग, चरण-फैलाव इंट्रोस्कोपी और बहु-छवि रेडियोग्राफी के रूप में भी जाना जाता है। इसके सेटअप में नमूने के सामने एक मोनोक्रोमेटर (आमतौर पर एक एकल या दोहरा क्रिस्टल जो बीम को भी जोड़ता है) और नमूना और डिटेक्टर के बीच ब्रैग ज्यामिति में स्थित एक विश्लेषक क्रिस्टल होता है। (दाहिनी ओर चित्र देखें) यह विश्लेषक क्रिस्टल नमूने से आने वाले विकिरण के लिए एक कोणीय फिल्टर के रूप में कार्य करता है। जब ये एक्स-रे विश्लेषक क्रिस्टल से टकराते हैं तो ब्रैग विवर्तन की स्थिति केवल आपतित कोणों की एक बहुत ही संकीर्ण सीमा के लिए संतुष्ट होती है। जब बिखरे हुए या अपवर्तित एक्स-रे में इस सीमा के बाहर आपतित कोण होते हैं तो वे बिल्कुल भी परावर्तित नहीं होंगे और संकेत में योगदान नहीं देंगे। इस सीमा के भीतर अपवर्तित एक्स-रे घटना कोण के आधार पर परावर्तित होंगे। आपतित कोण पर परावर्तित तीव्रता की निर्भरता को रॉकिंग कर्व कहा जाता है और यह इमेजिंग प्रणाली का एक आंतरिक गुण है, अर्थात। यह डिटेक्टर के प्रत्येक पिक्सेल पर मापी जाने वाली तीव्रता का प्रतिनिधित्व करता है जब विश्लेषक क्रिस्टल को "हिलाया" जाता है (कोण θ में थोड़ा घुमाया जाता है) जिसमें कोई वस्तु मौजूद नहीं होती है और इस प्रकार इसे आसानी से मापा जा सकता है। विशिष्ट कोणीय स्वीकृति कुछ माइक्रोराडियन से लेकर दसियों माइक्रोराडियन तक होती है और यह क्रिस्टल के रॉकिंग वक्र के आधे अधिकतम (एफ. डब्ल्यू. एच. एम.) पर पूर्ण चौड़ाई से संबंधित है। जब विश्लेषक पूरी तरह से मोनोक्रोमेटर के साथ संरेखित होता है और इस प्रकार रॉकिंग वक्र के शिखर पर स्थित होता है, तो उन्नत कंट्रास्ट के साथ एक मानक एक्स-रे रेडियोग्राफ प्राप्त किया जाता है क्योंकि बिखरे हुए फोटॉनों द्वारा कोई धुंधलापन नहीं होता है। कभी-कभी इसे "विलुप्त होने के विपरीत" के रूप में संदर्भित किया जाता है। यदि, अन्यथा, विश्लेषक मोनोक्रोमेटर के संबंध में एक छोटे कोण (विच्छेदन कोण) पर उन्मुख है, तो नमूने में एक छोटे कोण से अपवर्तित एक्स-रे कम परावर्तित होंगे, और एक बड़े कोण से अपवर्तित एक्स-रे अधिक परावर्तित होंगे। इस प्रकार छवि का कंट्रास्ट नमूने में विभिन्न अपवर्तन कोणों पर आधारित है। छोटे चरण प्रवणताओं के लिए अपवर्तन कोण को व्यक्त किया जा सकता है जहां आपतित विकिरण के तरंग सदिश की लंबाई है और दाहिने हाथ की ओर दूसरा पद विवर्तन दिशा में चरण का पहला व्युत्पन्न है। चूँकि चरण स्वयं नहीं है, लेकिन चरण मोर्चे के पहले व्युत्पन्न को मापा जाता है, विश्लेषक-आधारित इमेजिंग क्रिस्टल इंटरफेरोमेट्री की तुलना में कम स्थानिक आवृत्तियों के प्रति कम संवेदनशील है लेकिन पी. बी. आई. की तुलना में अधिक संवेदनशील है। पूर्व विधियों के विपरीत विश्लेषक-आधारित इमेजिंग आमतौर पर केवल विवर्तन दिशा में चरण की जानकारी प्रदान करती है, लेकिन विवर्तन तल के लंबवत तल पर कोणीय विचलन के प्रति संवेदनशील नहीं है। चरण प्रवणता के केवल एक घटक के प्रति यह संवेदनशीलता चरण आकलन में अस्पष्टता पैदा कर सकती है। विभिन्न विच्छेदन कोणों पर कई छवियों को रिकॉर्ड करके, जिसका अर्थ है रॉकिंग वक्र पर विभिन्न स्थितियों पर, एक डेटा सेट प्राप्त किया जाता है जो मात्रात्मक अंतर चरण जानकारी की पुनर्प्राप्ति की अनुमति देता है। रॉकिंग वक्रों से जानकारी के पुनर्निर्माण के लिए कई एल्गोरिदम हैं, उनमें से कुछ एक अतिरिक्त संकेत प्रदान करते हैं। यह संकेत उप-पिक्सेल नमूना संरचनाओं द्वारा अल्ट्रा-स्मॉल-एंगल स्कैटरिंग से आता है और बीम के कोणीय विस्तार का कारण बनता है और इसलिए रॉकिंग वक्र के आकार का विस्तार होता है। इस स्कैटरिंग कंट्रास्ट के आधार पर डार्क-फील्ड इमेज नामक एक नई तरह की छवि बनाई जा सकती है। विश्लेषक-आधारित इमेजिंग के साथ टोमोग्राफिक इमेजिंग को विश्लेषक को एक विशिष्ट कोण पर ठीक करके और प्रक्षेपण डेटा प्राप्त करने के दौरान नमूने को 360° के माध्यम से घुमाकर किया जा सकता है। एक ही नमूने से अलग-अलग विच्छेदन कोणों के साथ अनुमानों के कई सेट प्राप्त किए जाते हैं और फिर एक टोमोग्राफिक छवि का पुनर्निर्माण किया जा सकता है। यह मानते हुए कि क्रिस्टल सामान्य रूप से इस तरह संरेखित होते हैं कि अपवर्तक सूचकांक के व्युत्पन्न को टोमोग्राफिक अक्ष के समानांतर दिशा में मापा जाता है, परिणामी "अपवर्तन सी. टी. छवि" समतल से बाहर के ढाल की शुद्ध छवि दिखाती है। विश्लेषक-आधारित इमेजिंग के लिए, क्रिस्टल की स्थिरता आवश्यकताएं क्रिस्टल इंटरफेरोमेट्री की तुलना में कम सख्त होती हैं, लेकिन सेटअप के लिए अभी भी एक पूर्ण विश्लेषक क्रिस्टल की आवश्यकता होती है जिसे कोण और विश्लेषक क्रिस्टल के आकार में बहुत सटीक रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है और बीम को समानांतर होने की आवश्यकता भी देखने के क्षेत्र को सीमित करती है। इसके अतिरिक्त क्रिस्टल इंटरफेरोमेट्री में इस विधि के स्थानिक संकल्प के लिए एक सामान्य सीमा गतिशील विवर्तन प्रभावों के कारण विश्लेषक क्रिस्टल में धुंधलापन द्वारा दी जाती है, लेकिन क्रिस्टल के लिए चराई घटना विवर्तन का उपयोग करके सुधार किया जा सकता है। जबकि सिद्धांत रूप में विधि के लिए एकवर्णी, अत्यधिक संयुग्मित विकिरण की आवश्यकता होती है और इसलिए यह एक सिंक्रोट्रॉन विकिरण स्रोत तक सीमित है, हाल ही में यह दिखाया गया है कि यह विधि एक बहुवर्णी स्पेक्ट्रम के साथ एक प्रयोगशाला स्रोत का उपयोग करके संभव है जब रॉकिंग वक्र को लक्ष्य सामग्री के के वर्णक्रमीय रेखा विकिरण के लिए अनुकूलित किया जाता है। अपवर्तन सूचकांक में छोटे परिवर्तनों के प्रति इसकी उच्च संवेदनशीलता के कारण यह विधि नरम ऊतक के नमूनों की छवि के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है और पहले से ही चिकित्सा इमेजिंग के लिए लागू की गई है, विशेष रूप से सूक्ष्म कैल्सीफिकेशन और हड्डी उपास्थि अध्ययन में बेहतर पहचान के लिए मैमोग्राफी में। प्रसार-आधारित इमेजिंग प्रसार-आधारित इमेजिंग (पी. बी. आई.) इस तकनीक का सबसे आम नाम है लेकिन इसे इन-लाइन होलोग्राफी, अपवर्तन-वर्धित इमेजिंग या चरण-कंट्रास्ट रेडियोग्राफी भी कहा जाता है। बाद वाला मूल्यवर्ग इस तथ्य से निकला है कि इस विधि का प्रयोगात्मक सेटअप मूल रूप से पारंपरिक रेडियोग्राफी के समान है। इसमें एक एक्स-रे स्रोत, नमूना और एक एक्स-रे डिटेक्टर की एक इन-लाइन व्यवस्था होती है और किसी अन्य ऑप्टिकल तत्वों की आवश्यकता नहीं होती है। अंतर केवल इतना है कि डिटेक्टर को नमूने के तुरंत पीछे नहीं रखा जाता है, बल्कि कुछ दूरी पर रखा जाता है, इसलिए नमूने द्वारा अपवर्तित विकिरण अपरिवर्तित किरण के साथ हस्तक्षेप कर सकता है। यह सरल सेटअप और कम स्थिरता की आवश्यकताएँ यहाँ चर्चा की गई अन्य विधियों की तुलना में इस विधि का एक बड़ा लाभ प्रदान करती हैं। स्थानिक रूप से सुसंगत रोशनी और नमूना और डिटेक्टर के बीच एक मध्यवर्ती दूरी के तहत "फ्रेसनेल फ्रिंज" के साथ एक हस्तक्षेप पैटर्न बनाया जाता है; अर्थात। फ्रिंज फ्रेसनेल शासन में मुक्त स्थान प्रसार में उत्पन्न होते हैं, जिसका अर्थ है कि डिटेक्टर और नमूने के बीच की दूरी के लिए निकट क्षेत्र के लिए किरचॉफ के विवर्तन सूत्र का अनुमान, फ्रेसनेल विवर्तन समीकरण मान्य है। क्रिस्टल इंटरफेरोमेट्री के विपरीत पी. बी. आई. में अभिलिखित हस्तक्षेप किनारे स्वयं चरण के समानुपाती नहीं होते हैं, बल्कि तरंग के सामने के चरण के दूसरे व्युत्पन्न (लाप्लेशियन) के समानुपाती होते हैं। इसलिए, विधि अपवर्तक सूचकांक की कमी में अचानक परिवर्तन के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील है। यह एक पारंपरिक रेडियोग्राम की तुलना में सतहों और नमूने की संरचनात्मक सीमाओं (किनारे की वृद्धि) को रेखांकित करने वाले मजबूत कंट्रास्ट की ओर ले जाता है। पी. बी. आई. का उपयोग अवशोषण छवि के विपरीत को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है, इस मामले में छवि तल में चरण जानकारी खो जाती है लेकिन छवि की तीव्रता (क्षीणन छवि के किनारे की वृद्धि) में योगदान देती है। हालाँकि, चरण और क्षीणन कंट्रास्ट को अलग करना भी संभव है, अर्थात। अपवर्तक सूचकांक के वास्तविक और काल्पनिक भाग के वितरण को अलग से पुनर्गठित करना। तरंग अग्रभाग (चरण पुनर्प्राप्ति) के चरण के स्पष्ट निर्धारण को विभिन्न डिटेक्टर-नमूना दूरी पर कई छवियों को रिकॉर्ड करके और चरण वितरण के पुनर्निर्माण के लिए फ्रेन्सेल विवर्तन अभिन्न के रैखिककरण के आधार पर एल्गोरिदम का उपयोग करके महसूस किया जा सकता है, लेकिन यह दृष्टिकोण कम स्थानिक आवृत्तियों के लिए प्रवर्धित शोर से ग्रस्त है और इस प्रकार धीरे-धीरे अलग-अलग घटकों को सटीक रूप से पुनर्प्राप्त नहीं किया जा सकता है। चरण पुनर्प्राप्ति के लिए कई और दृष्टिकोण हैं और उनके बारे में एक अच्छा अवलोकन दिया गया है। अपवर्तक सूचकांक या "होलोटोमोग्राफी" के 3डी वितरण के टोमोग्राफिक पुनर्निर्माण को नमूने को घुमाकर और प्रत्येक प्रक्षेपण कोण के लिए अलग-अलग दूरी पर छवियों की एक श्रृंखला को रिकॉर्ड करके लागू किया जाता है। हस्तक्षेप किनारों को हल करने के लिए एक उच्च रिज़ॉल्यूशन डिटेक्टर की आवश्यकता होती है, जो व्यावहारिक रूप से इस तकनीक के देखने के क्षेत्र को सीमित करता है या बड़ी प्रसार दूरी की आवश्यकता होती है। प्राप्त स्थानिक संकल्प अन्य विधियों की तुलना में अपेक्षाकृत अधिक है और, क्योंकि बीम में कोई ऑप्टिकल तत्व नहीं हैं, मुख्य रूप से बीम के स्थानिक सुसंगतता की डिग्री द्वारा सीमित है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, फ्रेस्नल फ्रिंज के गठन के लिए, उपयोग किए गए विकिरण के स्थानिक सुसंगतता पर बाधा बहुत सख्त है, जो विधि को छोटे या बहुत दूर के स्रोतों तक सीमित करती है, लेकिन क्रिस्टल इंटरफेरोमेट्री और विश्लेषक-आधारित इमेजिंग के विपरीत अस्थायी सुसंगतता पर बाधा, यानी। पॉलीक्रोमैटीसिटी काफी आराम से होती है। नतीजतन, विधि का उपयोग केवल सिंक्रोट्रॉन स्रोतों के साथ नहीं किया जा सकता है, बल्कि पॉलीक्रोमेटिक प्रयोगशाला एक्स-रे स्रोतों के साथ भी किया जा सकता है जो पर्याप्त स्थानिक सुसंगतता प्रदान करते हैं, जैसे कि माइक्रोफोकस एक्स-रे ट्यूब। आम तौर पर, इस विधि द्वारा प्रदान की गई छवि कंट्रास्ट यहां चर्चा की गई अन्य विधियों की तुलना में कम है, विशेष रूप से यदि नमूने में घनत्व भिन्नताएं कम हैं। सीमाओं पर कंट्रास्ट को बढ़ाने में इसकी ताकत के कारण, यह फाइबर या फोम के नमूनों की इमेजिंग के लिए अच्छी तरह से उपयुक्त है। पी. बी. आई. का एक बहुत ही महत्वपूर्ण अनुप्रयोग सिंक्रोट्रॉन विकिरण के साथ जीवाश्मों की जांच है, जो जीवाश्म विज्ञान के नमूनों के बारे में विवरण का खुलासा करता है जो अन्यथा नमूने को नष्ट किए बिना दुर्गम होंगे। ग्रेटिंग-आधारित इमेजिंग (जी. बी. आई.) में शियरिंग इंटरफेरोमेट्री या एक्स-रे टैलबोट इंटरफेरोमेट्री (एक्स. टी. आई.) और पॉलीक्रोमेटिक फार-फील्ड इंटरफेरोमेट्री (पी. एफ. आई.) शामिल हैं। चूंकि पहले एक्स-रे ग्रेटिंग इंटरफेरोमीटर-जिसमें दो चरण ग्रेटिंग और एक विश्लेषक क्रिस्टल शामिल थे-का निर्माण किया गया था, इस विधि के लिए विभिन्न थोड़े अलग सेटअप विकसित किए गए हैं; निम्नलिखित में ध्यान आजकल की मानक विधि पर केंद्रित है जिसमें एक चरण ग्रेटिंग और एक विश्लेषक ग्रेटिंग शामिल है। (दाईं ओर चित्र देखें)। एक्स. टी. आई. तकनीक टैलबोट प्रभाव या "सेल्फ-इमेजिंग फेनोमेनन" पर आधारित है, जो एक फ्रेसनेल विवर्तन प्रभाव है और एक निश्चित प्रसार दूरी के बाद एक आवधिक तरंगमुख की पुनरावृत्ति की ओर ले जाता है, जिसे "टैलबोट लंबाई" कहा जाता है। यह आवधिक तरंगमुख एक आवधिक संरचना की स्थानिक रूप से सुसंगत रोशनी द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है, जैसे कि एक विवर्तन झंझरी, और यदि ऐसा है तो टैलबोट की लंबाई पर तरंग क्षेत्र की तीव्रता का वितरण बिल्कुल झंझरी की संरचना से मिलता-जुलता है और इसे स्व-छवि कहा जाता है। यह भी दिखाया गया है कि कुछ आंशिक टैलबोट लंबाई पर तीव्रता पैटर्न बनाए जाएंगे। आधी दूरी पर समान तीव्रता वितरण दिखाई देता है सिवाय आधी ग्रेटिंग अवधि के पार्श्व बदलाव के, जबकि कुछ छोटी आंशिक टैलबोट दूरी पर स्व-छवियों में आंशिक अवधि और तीव्रता मैक्सिमा और मिनीमा के आंशिक आकार होते हैं, जो ग्रेटिंग के पीछे तीव्रता वितरण में दिखाई देते हैं, एक तथाकथित टैलबोट कालीन। टैलबोट की लंबाई और आंशिक लंबाई की गणना प्रज्ज्वलित विकिरण और प्रज्ज्वलित ग्रेटिंग के मापदंडों को जानकर की जा सकती है और इस प्रकार तीव्रता अधिकतम की सटीक स्थिति देता है, जिसे जी. बी. आई. में मापा जाना चाहिए। जबकि टैलबोट प्रभाव और टैलबोट इंटरफेरोमीटर की खोज की गई थी और दृश्य प्रकाश का उपयोग करके व्यापक रूप से अध्ययन किया गया था, यह कई साल पहले कठोर एक्स-रे व्यवस्था के लिए भी प्रदर्शित किया गया है। जी. बी. आई. में एक नमूना फेज ग्रेटिंग से पहले या पीछे रखा जाता है (ग्रेटिंग की रेखाएं नगण्य अवशोषण लेकिन पर्याप्त फेज शिफ्ट दिखाती हैं) और इस प्रकार टैलबोट प्रभाव के हस्तक्षेप पैटर्न को नमूने में अवशोषण, अपवर्तन और प्रकीर्णन द्वारा संशोधित किया जाता है। एक छोटे चरण प्रवणता के साथ एक चरण वस्तु के लिए एक्स-रे बीम को विक्षेपित किया जाता है जहां आपतित विकिरण के तरंग सदिश की लंबाई है और दाहिने हाथ की ओर दूसरा कारक संचरण दिशा के लंबवत दिशा में चरण का पहला व्युत्पन्न है और ग्रेटिंग के संरेखण के समानांतर है। चूँकि हस्तक्षेप किनारों का अनुप्रस्थ परिवर्तन विचलन कोण के रैखिक आनुपातिक है, इसलिए तरंग मोर्चे के विभेदक चरण को ए. बी. आई. के समान जी. बी. आई. में मापा जाता है। दूसरे शब्दों में, कोणीय विचलन को स्थानीय रूप से संचारित तीव्रता के परिवर्तनों में अनुवादित किया जाता है। नमूने के साथ और बिना नमूने के माप करने से नमूने के कारण हस्तक्षेप पैटर्न की स्थिति में परिवर्तन को पुनः प्राप्त किया जा सकता है। हस्तक्षेप पैटर्न की अवधि आमतौर पर कुछ माइक्रोमीटर की सीमा में होती है, जिसे केवल एक बहुत ही उच्च रिज़ॉल्यूशन डिटेक्टर द्वारा एक बहुत ही तीव्र रोशनी (एक बहुत ही उच्च प्रवाह प्रदान करने वाला स्रोत) के संयोजन में आसानी से हल किया जा सकता है और इसलिए देखने के क्षेत्र को महत्वपूर्ण रूप से सीमित कर देता है। यही कारण है कि एक दूसरी ग्रेटिंग, आमतौर पर एक अवशोषण ग्रेटिंग, को हस्तक्षेप पैटर्न का विश्लेषण करने के लिए एक आंशिक टैलबोट लंबाई पर रखा जाता है। एनालाइजर ग्रेटिंग में आम तौर पर इंटरफेरेंस फ्रिंज के समान अवधि होती है और इस प्रकार स्थानीय फ्रिंज स्थिति को डिटेक्टर पर सिग्नल इंटेंसिटी भिन्नता में बदल देता है, जिसे ग्रेटिंग के तुरंत पीछे रखा जाता है। संकेत में अन्य योगदानों से चरण की जानकारी को अलग करने के लिए, "चरण-चरण" नामक एक तकनीक का उपयोग किया जाता है। ग्रेटिंग में से एक को ग्रेटिंग की एक अवधि में अनुप्रस्थ दिशा अवधि के साथ स्कैन किया जाता है, और ग्रेटिंग की विभिन्न स्थितियों के लिए एक छवि ली जाती है। डिटेक्टर तल में प्रत्येक पिक्सेल में तीव्रता संकेत के एक कार्य के रूप में दोलन करता है। अभिलिखित तीव्रता दोलन को एक फूरियर श्रृंखला द्वारा दर्शाया जा सकता है और नमूने के साथ या उसके बिना इन तीव्रता दोलनों को अभिलिखित और तुलना करके संदर्भ छवि के सापेक्ष अलग विभेदक चरण परिवर्तन और अवशोषण संकेत निकाला जा सकता है। विश्लेषक-आधारित इमेजिंग की तरह, नमूने के उप-पिक्सेल सूक्ष्म संरचनाओं द्वारा अल्ट्रा-स्मॉल-एंगल स्कैटरिंग से आने वाले एक अतिरिक्त संकेत, जिसे डार्क-फील्ड कंट्रास्ट कहा जाता है, का भी पुनर्निर्माण किया जा सकता है। यह विधि उच्च स्थानिक संकल्प प्रदान करती है, लेकिन इसके लिए लंबे एक्सपोजर समय की भी आवश्यकता होती है। एक वैकल्पिक दृष्टिकोण मोइरे फ्रिंज का उपयोग करके अंतर चरण की पुनर्प्राप्ति है। इन्हें समान आवधिकता के साथ ग्रेटिंग का उपयोग करके और बहुत छोटे कोण (<<1) के साथ ऑप्टिकल अक्ष के संबंध में G1 के खिलाफ G2 को झुकाकर G1 की स्व-छवि और G2 के पैटर्न के एक सुपरपोजिशन के रूप में बनाया जाता है। यह मोइर फ्रिंज वाहक फ्रिंज के रूप में कार्य करते हैं क्योंकि उनके पास टैलबोट फ्रिंज की तुलना में बहुत बड़ा अंतराल/अवधि (छोटी स्थानिक आवृत्ति) होती है और इस प्रकार नमूने द्वारा पेश किए गए चरण ढाल को मोइर फ्रिंज के विस्थापन के रूप में पता लगाया जा सकता है। मोइरे पैटर्न के फूरियर विश्लेषण के साथ अवशोषण और डार्क-फील्ड संकेत भी निकाला जा सकता है। इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, स्थानिक संकल्प चरण-चरण तकनीक द्वारा प्राप्त एक की तुलना में कम है, लेकिन कुल एक्सपोजर समय बहुत कम हो सकता है, क्योंकि एक अंतर चरण छवि को केवल एक मोइरे पैटर्न के साथ पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। एकल-शॉट फूरियर विश्लेषण तकनीक का उपयोग प्रारंभिक ग्रिड-आधारित स्कैटरिंग इमेजिंग में प्रकाशिकी में शैक-हार्टमैन वेवफ्रंट सेंसर के समान किया गया था, जिसने पहले जीवित पशु अध्ययन की अनुमति दी थी। ग्रेटिंग के मैकेनिकल स्कैनिंग को समाप्त करने और फिर भी अधिकतम स्थानिक रिज़ॉल्यूशन को बनाए रखने की एक तकनीक इलेक्ट्रॉनिक फेज स्टेपिंग है। यह एक विद्युत-चुंबकीय क्षेत्र के साथ एक्स-रे ट्यूब के स्रोत स्थान को स्कैन करता है। यह वस्तु के प्रक्षेपण को विपरीत दिशा में ले जाता है, और प्रक्षेपण और मोइरे के किनारों के बीच एक सापेक्ष गति का कारण भी बनता है। अनुमानों को फिर से संरेखित करने के लिए छवियों को डिजिटल रूप से स्थानांतरित किया जाता है। परिणाम यह है कि वस्तु का प्रक्षेपण स्थिर है, जबकि मोइरे किनारे इसके ऊपर से गुजरते हैं। यह तकनीक प्रभावी रूप से चरण चरण प्रक्रिया को संश्लेषित करती है, लेकिन यांत्रिक आंदोलनों से जुड़ी लागत और देरी के बिना। इन दोनों चरण-निष्कर्षण विधियों के साथ टोमोग्राफी टोमोग्राफिक अक्ष के चारों ओर नमूने को घुमाकर, विभिन्न प्रक्षेपण कोणों के साथ छवियों की एक श्रृंखला को रिकॉर्ड करके और अपवर्तक सूचकांक के वास्तविक और काल्पनिक भाग के 3-आयामी वितरण को फिर से बनाने के लिए बैक प्रोजेक्शन एल्गोरिदम का उपयोग करके लागू होती है। डार्क-फील्ड संकेत के मात्रात्मक टोमोग्राफिक पुनर्निर्माण को चरण-चरण तकनीक के लिए और हाल ही में मोइरे पैटर्न दृष्टिकोण के लिए भी प्रदर्शित किया गया है। यह भी प्रदर्शित किया गया है कि ग्रेटिंग इंटरफेरोमीटर के साथ डार्क-फील्ड इमेजिंग का उपयोग डिटेक्शन सिस्टम के स्थानिक रिज़ॉल्यूशन से परे उप-माइक्रोमीटर शासन में संरचनात्मक विवरणों की उन्मुख जानकारी निकालने के लिए किया जा सकता है। जबकि ग्रेटिंग रेखाओं के लंबवत दिशा में एक्स-रे का प्रकीर्णन डार्क-फील्ड कंट्रास्ट प्रदान करता है, ग्रेटिंग रेखाओं के समानांतर दिशा में प्रकीर्णन केवल छवि में धुंधला होने का कारण बनता है, जो डिटेक्टर के कम रिज़ॉल्यूशन पर दिखाई नहीं देता है। सेटअप के इस आंतरिक भौतिक गुण का उपयोग सेट-अप के ऑप्टिकल अक्ष के चारों ओर नमूने को घुमाकर और कई डार्क-फील्ड छवियों के एक सेट को एकत्र करके नमूने की स्थानीय प्रकीर्णन शक्ति के कोणीय भिन्नता के बारे में उन्मुख जानकारी निकालने के लिए किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक उस विशेष अभिविन्यास के लिए ग्रेटिंग रेखाओं के लंबवत प्रकीर्णन के घटक को मापता है। इसका उपयोग हड्डी के स्थानीय कोण और अभिविन्यास की डिग्री निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है और ऑस्टियोपोरोसिस या ऑस्टियोआर्थराइटिस जैसी हड्डी की बीमारियों के अनुसंधान और निदान में सुधार के लिए मूल्यवान जानकारी प्राप्त कर सकता है। मानक विन्यास जैसा कि दाईं ओर के चित्र में दिखाया गया है, स्रोत के स्थानिक सुसंगतता की आवश्यकता होती है और इसके परिणामस्वरूप उच्च शानदार सिंक्रोट्रॉन विकिरण स्रोतों तक सीमित है। इस समस्या को एक्स-रे स्रोत के पास एक तीसरी ग्रेटिंग जोड़कर संभाला जा सकता है, जिसे टैलबोट-लॉ इंटरफेरोमीटर के रूप में जाना जाता है। यह स्रोत ग्रेटिंग, जो आमतौर पर संचरण स्लिट्स के साथ एक अवशोषण ग्रेटिंग है, "व्यक्तिगत रूप से सुसंगत लेकिन पारस्परिक रूप से असंगत स्रोतों की एक श्रृंखला" बनाता है। चूँकि स्रोत झंझरी में बड़ी संख्या में अलग-अलग छिद्र हो सकते हैं, प्रत्येक पर्याप्त रूप से सुसंगत आभासी रेखा स्रोत बनाता है, कुछ वर्ग मिलीमीटर के स्रोत आकार वाले मानक एक्स-रे जनरेटर का कुशलता से उपयोग किया जा सकता है और देखने के क्षेत्र को काफी बढ़ाया जा सकता है। चूंकि बीम-स्प्लिटर ग्रेटिंग के पीछे बने इंटरफेरेंस फ्रिंज की स्थिति आपतित विकिरण की एक विस्तृत ऊर्जा सीमा पर तरंग दैर्ध्य से स्वतंत्र है, इसलिए चरण-चरण विन्यास में इंटरफेरोमीटर का उपयोग अभी भी पॉलीक्रोमेटिक विकिरण के साथ कुशलता से किया जा सकता है। मोइरे पैटर्न विन्यास के लिए विकिरण ऊर्जा पर बाधा थोड़ी सख्त है, क्योंकि एकवर्णी विकिरण के बजाय ऊर्जा की एक सीमित बैंडविड्थ मोइरे के किनारों की दृश्यता में कमी का कारण बनती है और इस प्रकार छवि की गुणवत्ता, लेकिन एक मध्यम बहुवर्णीयता की अभी भी अनुमति है। पॉलीक्रोमेटिक विकिरण के उपयोग का एक बड़ा लाभ एक्सपोजर समय को कम करना है और इसका उपयोग हाल ही में पहले गतिशील (समय-हल) चरण कंट्रास्ट टोमोग्राफी का एहसास करने के लिए सफेद सिंक्रोट्रॉन विकिरण का उपयोग करके किया गया है। एक तकनीकी बाधा जिसे दूर करना है वह है उच्च पहलू अनुपात और छोटी अवधि के साथ ग्रेटिंग का निर्माण। सिलिकॉन वेफर से इन ग्रेटिंग्स के उत्पादन में फोटोलिथोग्राफी, अनिसोट्रोपिक वेट इचिंग, इलेक्ट्रोप्लेटिंग और मोल्डिंग जैसी माइक्रोफैब्रिकेशन तकनीकें शामिल हैं। एक्स-रे ग्रेटिंग्स के लिए एक बहुत ही सामान्य निर्माण प्रक्रिया लीगा है, जो गहरी एक्स-रे लिथोग्राफी और इलेक्ट्रोप्लेटिंग पर आधारित है। इसे 1980 के दशक में कार्लस्रुहे प्रौद्योगिकी संस्थान (के. आई. टी.) के वैज्ञानिकों द्वारा अत्यधिक उच्च पहलू अनुपात सूक्ष्म संरचनाओं के निर्माण के लिए विकसित किया गया था। एक अन्य तकनीकी आवश्यकता स्थिरता और सटीक संरेखण और ग्रेटिंग की गति (आमतौर पर कुछ एनएम की सीमा में) है, लेकिन अन्य तरीकों की तुलना में, जैसे। क्रिस्टल इंटरफेरोमीटर बाधा को पूरा करना आसान है। ग्रेटिंग फैब्रिकेशन चैलेंज को एक फेज मोयर प्रभाव की खोज से आसान बनाया गया था जो एक ऑल-फेज-ग्रेटिंग इंटरफेरोमीटर प्रदान करता है जो कॉम्पैक्ट स्रोतों के साथ काम करता है, जिसे पॉलीक्रोमैटिक फार-फील्ड इंटरफेरोमीटर कहा जाता है (दाईं ओर चित्र देखें)। ऊपर वर्णित स्रोत और विश्लेषक ग्रेटिंग की तुलना में चरण ग्रेटिंग बनाना आसान होता है, क्योंकि चरण बदलाव का कारण बनने के लिए आवश्यक ग्रेटिंग गहराई एक्स-रे को अवशोषित करने के लिए आवश्यक गहराई की तुलना में बहुत कम होती है। टेबल-टॉप पी. एफ. आई. इमेजर में चरण संवेदनशीलता में सुधार के लिए 200-400 नैनोमीटर अवधि के चरण ग्रेटिंग का उपयोग किया गया है। पी. एफ. आई. में एक चरण ग्रेटिंग का उपयोग चरण मोयर प्रभाव के आधार पर एक दूरस्थ तल पर महीन हस्तक्षेप के किनारों को एक व्यापक तीव्रता पैटर्न में बदलने के लिए किया जाता है। उच्च संवेदनशीलता के अलावा, छोटी ग्रेटिंग अवधि के लिए एक और प्रोत्साहन यह है कि स्रोत की पार्श्व सुसंगतता कम से कम एक ग्रेटिंग अवधि होनी चाहिए। मानक जी. बी. आई. संरचना का एक नुकसान चरण प्रवणता के केवल एक घटक के प्रति संवेदनशीलता है, जो 1-डी ग्रेटिंग के समानांतर दिशा है। इस समस्या को या तो x और y दोनों दिशाओं में नमूने के विभेदक चरण विपरीत छवियों को 90° से घुमाकर या द्वि-आयामी ग्रेटिंग के उपयोग से हल किया गया है। एक विभेदक चरण तकनीक होने के नाते, जी. बी. आई. कम स्थानिक आवृत्तियों के लिए क्रिस्टल इंटरफेरोमेट्री की तरह संवेदनशील नहीं है, लेकिन यांत्रिक अस्थिरताओं के खिलाफ विधि के उच्च प्रतिरोध के कारण, बड़े पिक्सेल और देखने के एक बड़े क्षेत्र के साथ डिटेक्टर का उपयोग करने की संभावना और महत्वपूर्ण महत्व के कारण, पारंपरिक प्रयोगशाला एक्स-रे ट्यूबों के लिए प्रयोज्यता, ग्रेटिंग-आधारित इमेजिंग चिकित्सा निदान और नरम ऊतक इमेजिंग के लिए एक बहुत ही आशाजनक तकनीक है। पूर्व-नैदानिक मैमोग्राफी अध्ययन जैसे पहले चिकित्सा अनुप्रयोग, इस तकनीक के भविष्य के लिए बड़ी क्षमता दिखाते हैं। इसके अलावा सामग्री विज्ञान के एक विस्तृत क्षेत्र में जी. बी. आई. के अनुप्रयोग हैं, उदाहरण के लिए इसका उपयोग सुरक्षा जांच में सुधार के लिए किया जा सकता है। एज-इल्यूमिनेशन एज-इल्यूमिनेशन (ई. आई.) को ए. बी. आई. के विकल्प के रूप में 90 के दशक के अंत में इतालवी सिंक्रोट्रॉन (एलेट्रा) में विकसित किया गया था। यह इस अवलोकन पर आधारित है कि, केवल डिटेक्टर पिक्सेल के किनारे को रोशन करने से, चरण प्रभावों के प्रति उच्च संवेदनशीलता प्राप्त होती है (चित्र देखें)। इसके अलावा इस मामले में, एक्स-रे अपवर्तन कोण और वस्तु के कारण होने वाले चरण बदलाव के पहले व्युत्पन्न के बीच संबंध का दोहन किया जाता हैः यदि एक्स-रे बीम ऊर्ध्वाधर रूप से पतली है और डिटेक्टर के किनारे पर बाधा डालती है, तो एक्स-रे अपवर्तन व्यक्तिगत एक्स-रे की स्थिति को "पता लगाया" से "अज्ञात" में बदल सकता है और इसके विपरीत, प्रभावी रूप से एबीआई में क्रिस्टल रॉकिंग वक्र के समान भूमिका निभा सकता है। ए. बी. आई. के साथ यह समानता, पहले से ही देखी गई थी जब विधि को शुरू में विकसित किया गया था, हाल ही में औपचारिक रूप से प्रदर्शित किया गया था। प्रभावी रूप से, वही प्रभाव प्राप्त किया जाता है-फोटॉन दिशा पर एक महीन कोणीय चयन; हालाँकि, विश्लेषक-आधारित इमेजिंग में बीम को अत्यधिक मिश्रित और एकवर्णी होने की आवश्यकता होती है, क्रिस्टल की अनुपस्थिति का मतलब है कि किनारे-प्रकाश को अलग और बहुवर्णी बीमों के साथ लागू किया जा सकता है, जैसे कि एक पारंपरिक घूर्णन-एनोड एक्स-रे ट्यूब द्वारा उत्पन्न किया जाता है। यह दो अवसर पर डिज़ाइन किए गए मास्क (जिन्हें कभी-कभी "कोडेड-एपर्चर" मास्क के रूप में संदर्भित किया जाता है) पेश करके किया जाता है, एक नमूने से तुरंत पहले, और एक डिटेक्टर के संपर्क में (चित्र देखें)। बाद के मास्क का उद्देश्य केवल आसन्न पिक्सेल के बीच असंवेदनशील क्षेत्रों को बनाना है, और यदि विशेष डिटेक्टर तकनीक का उपयोग किया जाता है तो इसके उपयोग से बचा जा सकता है। इस तरह, एक क्षेत्र डिटेक्टर की सभी पिक्सेल पंक्तियों के लिए किनारे-प्रकाश विन्यास को एक साथ महसूस किया जाता है। अलग-अलग बीमलेट की इस बहुलता का मतलब है कि, ऊपर चर्चा किए गए सिंक्रोट्रॉन कार्यान्वयन के विपरीत, किसी नमूने की स्कैनिंग की आवश्यकता नहीं है-नमूने को नमूने के मास्क के नीचे की ओर रखा जाता है और एक ही शॉट में चित्रित किया जाता है (दो यदि चरण पुनर्प्राप्ति की जाती है)। हालांकि सेटअप शायद सतही रूप से एक ग्रेटिंग इंटरफेरोमीटर से मिलता-जुलता है, लेकिन आधार भौतिक तंत्र अलग है। अन्य चरण कंट्रास्ट एक्स-रे इमेजिंग तकनीकों के विपरीत, एज-इल्यूमिनेशन एक असंगत तकनीक है, और वास्तव में किसी भी अतिरिक्त स्रोत एपर्चरिंग या कोलिमेशन के बिना, स्थानिक और अस्थायी रूप से असंगत स्रोतों दोनों के साथ काम करने के लिए सिद्ध किया गया था। उदाहरण के लिए, 100 माइक्रोन फोकल स्पॉट का नियमित रूप से उपयोग किया जाता है जो नैदानिक मैमोग्राफी प्रणालियों के साथ संगत हैं। मात्रात्मक चरण पुनर्प्राप्ति को (असंबद्ध) असंगत स्रोतों के साथ भी प्रदर्शित किया गया था, जिससे पता चलता है कि कुछ मामलों में सिंक्रोट्रॉन स्वर्ण मानक के अनुरूप परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं। अपेक्षाकृत सरल एज-इल्यूमिनेशन सेट-अप के परिणामस्वरूप चरण संवेदनशीलता कम से कम अन्य चरण विपरीत एक्स-रे इमेजिंग तकनीकों के साथ तुलनीय होती है, जिसके परिणामस्वरूप कई फायदे होते हैं, जिनमें समान स्रोत शक्ति के लिए कम एक्सपोजर समय, विकिरण की खुराक में कमी, पर्यावरणीय कंपन के खिलाफ मजबूती और उच्च एक्स-रे ऊर्जा तक आसान पहुंच शामिल है। इसके अलावा, चूंकि उनके पहलू अनुपात की विशेष रूप से मांग नहीं है, मास्क सस्ते हैं, बनाने में आसान हैं (e.g.do को एक्स-रे लिथोग्राफी की आवश्यकता नहीं है) और पहले से ही बड़े क्षेत्रों में बढ़ाया जा सकता है। विधि को आसानी से दो दिशाओं में चरण संवेदनशीलता तक बढ़ाया जाता है, उदाहरण के लिए, प्रत्येक डिटेक्टर पिक्सेल में दो ऑर्थोगोनल किनारों की एक साथ रोशनी के लिए एल-आकार के छिद्रों की प्राप्ति के माध्यम से। अधिक आम तौर पर, जबकि इसके सरलतम कार्यान्वयन में बीमलेट अलग-अलग पिक्सेल पंक्तियों (या पिक्सेल) से मेल खाते हैं, विधि अत्यधिक लचीली है, और, उदाहरण के लिए, विरल डिटेक्टर और असममित मास्क का उपयोग किया जा सकता है और कॉम्पैक्ट और सूक्ष्मदर्शी प्रणालियों का निर्माण किया जा सकता है। अब तक, सुरक्षा स्कैनिंग, जैविक इमेजिंग, सामग्री विज्ञान, जीवाश्म विज्ञान और अन्य जैसे क्षेत्रों में विधि का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया गया है; 3डी (कम्प्यूटेड टोमोग्राफी) के अनुकूलन का भी प्रदर्शन किया गया था। पारंपरिक एक्स-रे स्रोतों के साथ उपयोग के लिए सरल अनुवाद के साथ-साथ, सुसंगत सिंक्रोट्रॉन विकिरण के साथ किनारे-प्रकाश के कार्यान्वयन में पर्याप्त लाभ हैं, जिनमें से बहुत उच्च एक्स-रे ऊर्जा और उच्च कोणीय संकल्पों पर उच्च प्रदर्शन हैं। चिकित्सा में चरण-कंट्रास्ट एक्स-रे इमेजिंग चरण कंट्रास्ट के चार संभावित लाभों की पहचान एक चिकित्सा इमेजिंग संदर्भ में की गई हैः चरण कंट्रास्ट संकेत-से-शोर अनुपात को बढ़ाने का वादा करता है क्योंकि नरम ऊतक में चरण बदलाव कई मामलों में अवशोषण की तुलना में काफी बड़ा होता है। चरण कंट्रास्ट में अवशोषण कंट्रास्ट की तुलना में एक अलग ऊर्जा निर्भरता होती है, जो पारंपरिक खुराक-कंट्रास्ट ट्रेड-ऑफ को बदलती है और उच्च फोटॉन ऊर्जाएं परिणामी कम खुराक (कम ऊतक अवशोषण के कारण) और एक्स-रे ट्यूब से उच्च उत्पादन के साथ इष्टतम हो सकती हैं (उच्च त्वरण वोल्टेज का उपयोग करने के विकल्प के कारण) चरण कंट्रास्ट एक अलग कंट्रास्ट तंत्र है जो अवशोषण कंट्रास्ट की तुलना में अन्य लक्ष्य गुणों को बढ़ाता है, जो कुछ मामलों में फायदेमंद हो सकता है कुछ चरण-कंट्रास्ट प्राप्ति द्वारा प्रदान किया गया डार्क-फील्ड संकेत लक्ष्य के छोटे-कोण प्रकीर्णन गुणों पर अतिरिक्त जानकारी प्रदान करता है। चरण-और अवशोषण-कंट्रास्ट मैमोग्राफी की एक मात्रात्मक तुलना जिसने यथार्थवादी बाधाओं (खुराक, ज्यामिति और फोटॉन अर्थव्यवस्था) को ध्यान में रखा, ने निष्कर्ष निकाला कि ग्रेटिंग-आधारित चरण-कंट्रास्ट इमेजिंग (टैलबोट इंटरफेरोमेट्री) अवशोषण कंट्रास्ट के सापेक्ष सामान्य संकेत-अंतर-से-शोर में सुधार प्रदर्शित नहीं करती है, लेकिन प्रदर्शन अत्यधिक कार्य निर्भर है। इस तरह की तुलना अभी तक सभी चरण कंट्रास्ट विधियों के लिए की जानी बाकी है, हालांकि, निम्नलिखित विचार इस तरह की तुलना के लिए केंद्रीय हैंः चरण कंट्रास्ट के लिए इष्टतम इमेजिंग ऊर्जा अवशोषण कंट्रास्ट की तुलना में अधिक है और लक्ष्य से स्वतंत्र है। विभेदक चरण कंट्रास्ट इमेजिंग विधियाँ जैसे, उदाहरण के लिए, विश्लेषक आधारित इमेजिंग, ग्रेटिंग आधारित इमेजिंग और एज इल्युमिनेशन आंतरिक रूप से चरण अंतर का पता लगाती हैं, जो स्थानिक आवृत्ति के साथ शोर-शक्ति स्पेक्ट्रम को तेजी से कम करने का कारण बनती है ताकि चरण कंट्रास्ट छोटे और तेज लक्ष्यों के लिए फायदेमंद हो, जैसे, ठोस ट्यूमर के बजाय ट्यूमर स्पिकुला, और पहचान कार्यों के बजाय भेदभाव कार्यों के लिए। फेज कंट्रास्ट उन सामग्रियों का पता लगाने का पक्ष लेता है जो परमाणु संख्या में अंतर वाली सामग्रियों के बजाय पृष्ठभूमि ऊतक की तुलना में घनत्व में भिन्न होती हैं। उदाहरण के लिए, कैल्सीफाइड संरचनाओं का पता लगाने/भेदभाव के लिए सुधार नरम ऊतक के लिए सुधार से कम है। ग्रेटिंग-आधारित इमेजिंग स्पेक्ट्रम बैंडविड्थ के प्रति अपेक्षाकृत असंवेदनशील है। हालाँकि, यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रसार-आधारित इमेजिंग और एज-इल्युमिनेशन जैसी अन्य तकनीकें और भी अधिक असंवेदनशील हैं, इस हद तक कि उन्हें व्यावहारिक रूप से वर्णहीन माना जा सकता है। इसके अलावा, यदि फेज-कंट्रास्ट इमेजिंग को एक ऊर्जा संवेदनशील फोटॉन-काउंटिंग डिटेक्टर के साथ जोड़ा जाता है, तो पता लगाए गए स्पेक्ट्रम को इष्टतम पहचान प्रदर्शन के लिए भारित किया जा सकता है। ग्रेटिंग-आधारित इमेजिंग स्रोत के आकार के प्रति संवेदनशील है, जिसे छोटा रखा जाना चाहिए; वास्तव में, कम-तेज एक्स-रे स्रोतों के साथ इसके कार्यान्वयन को सक्षम करने के लिए एक "स्रोत" ग्रेटिंग का उपयोग किया जाना चाहिए। इसी तरह के विचार प्रसार-आधारित इमेजिंग और अन्य दृष्टिकोणों पर लागू होते हैं। फेज-कंट्रास्ट इमेजिंग में उच्च इष्टतम ऊर्जा एक छोटे स्रोत आकार में जाने पर फ्लक्स के कुछ नुकसान की भरपाई करती है (क्योंकि एक्स-रे ट्यूब के लिए एक उच्च त्वरण वोल्टेज का उपयोग किया जा सकता है), लेकिन फोटॉन अर्थव्यवस्था एक समस्या बनी हुई है। हालाँकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि किनारे की रोशनी 100 माइक्रोन तक के स्रोत आकारों के साथ काम करने के लिए साबित हुई थी, जो कुछ मौजूदा मैमोग्राफी स्रोतों के साथ संगत थी, बिना स्रोत ग्रेटिंग के। कुछ ट्रेडऑफ़ को दाहिने हाथ की आकृति में चित्रित किया गया है, जो लक्ष्य आकार के कार्य के रूप में मैमोग्राफी में प्रासंगिकता के विभिन्न लक्ष्यों का पता लगाने के लिए अवशोषण कंट्रास्ट पर चरण कंट्रास्ट के लाभ को दर्शाता है। ध्यान दें कि इन परिणामों में डार्क-फील्ड सिग्नल से संभावित लाभ शामिल नहीं हैं। प्रारंभिक, प्रयोगशाला-आधारित अध्ययनों के बाद जैसे कम्प्यूटेड टोमोग्राफी और मैमोग्राफी, फेज कंट्रास्ट इमेजिंग को वास्तविक चिकित्सा अनुप्रयोगों में लागू किया जाना शुरू हो गया है, जैसे कि फेफड़ों की इमेजिंग, चरम सीमाओं की इमेजिंग, इंट्रा-ऑपरेटिव नमूना इमेजिंग। इटली के ट्रीस्टे में सिंक्रोट्रॉन विकिरण के साथ अग्रणी मैमोग्राफी अध्ययन द्वारा चरण कंट्रास्ट इमेजिंग के विवो अनुप्रयोगों को शुरू किया गया है। संदर्भ बाहरी लिंक नैदानिक विकिरण विज्ञान एक्स-रे उपकरण इमेजिंग इंटरफेरोमेट्री