同步辐射下的同轴X射线相位衬度CT技术研究

"该研究基于北京同步辐射装置(BSRF)，探索了同轴X射线相位衬度计算机X射线断层摄影术(CT)的应用。通过使用14 keV单色X射线作为光源和高分辨率X射线胶片作为探测器，对比了吸收衬度与相位衬度成像的效果，并对相位衬度CT进行了重建。Bronnikov的算法被用于相位衬度CT图像的重建。实验表明，相位衬度成像在衬度和空间分辨率上优于传统吸收衬度图像，特别适合于检测弱吸收或吸收差异小的材料。实验成功地对人工样品和蝗虫进行了相位衬度CT重建，展示了样品的精细结构。" 本文详细介绍了同轴X射线相位衬度计算机X射线断层摄影术的研究进展。X射线光学在此领域的应用是关键，它涉及到X射线与物质相互作用时产生的相位变化，这些变化可以提供比吸收效应更丰富的信息。X射线成像技术，尤其是计算机X射线断层摄影术(CT)，是一种非破坏性的三维成像方法，能揭示物体内部结构。在本研究中，使用了北京同步辐射设施提供的高能量单色X射线，这为获取高质量的相位衬度图像提供了可能。 相位衬度成像是一种先进的成像技术，相比于传统的吸收衬度成像，它能更好地揭示那些对X射线吸收率低或吸收差异小的样本的细节。这是因为相位变化通常比吸收变化更为显著，尤其是在软组织和薄材料中。Bronnikov的算法在相位衬度CT图像重建中起到了重要作用，它能够从测量到的相位信息中恢复出样品的详细结构。 实验部分，研究人员对比了吸收衬度和相位衬度成像，结果表明相位衬度图像在对比度和空间分辨率上有显著提升。他们还展示了人工样品和昆虫（蝗虫）的重建图像，这些图像清晰地显示了样品内部的微细结构，证实了相位衬度成像在研究生物组织和其他弱吸收材料方面的优势。 这项研究证明了利用北京同步辐射装置进行同轴X射线相位衬度CT研究的可行性，为未来在生物学、医学和材料科学等领域中的应用打开了新的可能性。通过这种技术，科学家们可以无损地研究微小结构，特别是在那些传统成像技术难以捕捉的领域，有望推动相关科研和技术的发展。