基于桌面X光源的微焦点相衬成像研究进展

发布时间：2021-03-23 10:37

　　本文简要介绍了X射线相衬成像的基本原理,着重介绍了3种基于桌面X光源可实现的相衬成像方法,即基于自由传播的类同轴相衬成像方法、基于光栅干涉的差分相衬成像方法和基于编码孔的边缘照明相衬成像方法。给出了基于桌面X光管MXR-225开展微焦点相衬成像的实验研究结果。结果表明,基于桌面X光管的微焦点相衬成像方法可有效提高成像的对比度和边界清晰度。 

【文章来源】：现代应用物理. 2020,11(04)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

相移、吸收横截面随原子序数的变化关系[1]

基于自由传播的相衬成像基本原理,如图2所示。基于自由传播的相衬成像,通常称为同轴轮廓成像。该技术最早用于同步辐射装置上,随后演化成基于微焦点源的类同轴轮廓成像技术。该技术在同步辐射装置上应用时,样品到探测器的距离较长,且由于同步辐射源具有极高的光强,可以获得很好的成像效果,是目前生物医学领域中应用最广的一种XPCI方法。但同步辐射装置的时间资源有限,只有少数科研人员可以申请到工作时段,而且在使用微焦点源时,由于射线源的辐射强度较弱,曝光时间较长。

2006年,基于光栅干涉的X射线差分相衬成像技术(XDPCI)得到重大改进。瑞士的Pfeiffer等将传统的Talbot干涉变为Talbot-Lau干涉,通过在Talbot干涉光栅之前增加一道Lau干涉光栅,利用普通X射线源产生自相干X射线,然后利用相位光栅和吸收光栅实现X射线相衬成像,在很大程度上降低了成像系统对输入X光源空间一致性的要求[5]。基于光栅干涉的差分相衬成像原理,如图3所示。基于光栅干涉的差分相衬成像主要利用高相干性的X射线经过光栅后的Talbot干涉现象,并利用吸收光栅将相位信息转换为强度信息。该方法采用吸收光栅对普通X射线源进行调制,得到具有较高空间相干性的X射线,具有较好的实际应用价值,但会造成X射线强度降低,使成像的曝光时间变长。


本文编号：3095653