X射线光栅相位衬度成像技术和方法研究
发布时间：2020-12-13 17:29
X射线相位衬度成像技术是通过探测x射线穿过物质的相位变化来进行成像的,在硬x射线波段（10-100keV）,对于碳、氢、氮、氧等轻元素,其相干散射截面（即相移截面）是各自吸收截面的1000多倍,因此理论上来说对于那些由轻元素组成的物质,硬X射线相位衬度成像技术能够提供比传统吸收衬度成像技术高达上千倍的测量灵敏度。X射线相位衬度成像技术因而在生物软组织分辨、社会安全检查和工业无损检测中有着巨大的应用前景。在目前众多的X射线相位衬度成像技术中,基于Talbot-Lau干涉仪的X射线相位衬度成像方法,由于能利用普通的X光管进行有效的折射信息提取,使X射线相位衬度成像摆脱了同步辐射光源和微焦点光源的约束,因而成为了目前最流行的X射线相位衬度成像技术。然而在目前基于Talbot-Lau干涉仪的X射线相位衬度成像技术中,存在着诸多不足和缺陷。为了完善和推动目前的X射线光栅相位衬度成像技术,本学位论文主要在以下几个方面开展了研究工作。1.X射线光栅相位衬度成像平台的设计与构建设计并构建了一个X射线光栅相位衬度成像试验平台,开发了一套集仪器控制、图像采集和数据后处理等功能于一身的科研类软件。与目前主流...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
传统X射线吸收成像技术对一个15岁男孩漏斗胸的成像结果
第一章绪论 进行成像的，由于在硬X射线波段(l(M00keV)，对于碳、氢、氮、氧等轻元素，其相干散射截面(即相移截面)是各自吸收截面的1000多倍(Momose, 2005a，Momose&Fukuda，1995)。因此理论上来说，对于那些由轻元素组成的物质，硬X射线相位衬度成像技术能够提供比传统吸收衬度成像高上千倍的图像衬度和测量灵敏度(Lewis, 2004, Momose, 2005a, Zhou & Brahme, 2008，Bravin et al., 2013)。
图1.4小鼠腹腔的X射线CT断层成像结果。（a)吸收衬度(横断面)，（b)相位衬度(横断面)，（C)吸收衬度(冠状面)，（d)相位衬度(冠状面)。在图中可以看出，相位衬度成像获得的断层在图像清晰度、对比度、图像质量上面大大优越于传统吸收衬度成像，并且利用相位衬度成像，可以清洗分辨出肝脏中的细节。图片来源Arne Tapfer, dissertation, Small AnimalX-ray Phase-Contrast Imaging, Technische Universitat Munchen, 2013.在过去的50多年时间里，世界各地的研宄人员提出了多种多样的X射线相位衬度成像技术，它们主要可以分为晶体千涉法(直接测量相位XMomose e! ai,1996c),自由传播法(测量相位的二阶导数)(Wilkinse/fif/., 1996,Nugentai, 1996),衍射增强法(；测量相位的一阶导数，即折射角)(Davis et ai, 1995, Chapman et ai,1997)和光栅干涉法(测量相位的一阶导数，即折射角XDavid et ai, 2002, Momoseet aL，2003a, Weitkamp et ai, 2005, Momose et al, 2006)。基于这四种X射线相位衬度成像技术，研究人员做出了许多科技创新和技术改进，取得了不错的实验结果(Momose et ai, 2000, Mori et ai, 2002, Momose,2003, Muehleman et ai, 2004, Kitchen et al., 2005, PfeifFer et ai, 2007, Schulz et ai,2010，Tang et ai, 2012, Liu et ai, 2013, Coan et cd.，2013, Lewis, 2004, Momose,
【参考文献】：
期刊论文
[1]X射线相位衬度成像[J]. 朱佩平,吴自玉. 物理. 2007(06)
本文编号：2914907
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
传统X射线吸收成像技术对一个15岁男孩漏斗胸的成像结果
第一章绪论 进行成像的，由于在硬X射线波段(l(M00keV)，对于碳、氢、氮、氧等轻元素，其相干散射截面(即相移截面)是各自吸收截面的1000多倍(Momose, 2005a，Momose&Fukuda，1995)。因此理论上来说，对于那些由轻元素组成的物质，硬X射线相位衬度成像技术能够提供比传统吸收衬度成像高上千倍的图像衬度和测量灵敏度(Lewis, 2004, Momose, 2005a, Zhou & Brahme, 2008，Bravin et al., 2013)。
图1.4小鼠腹腔的X射线CT断层成像结果。（a)吸收衬度(横断面)，（b)相位衬度(横断面)，（C)吸收衬度(冠状面)，（d)相位衬度(冠状面)。在图中可以看出，相位衬度成像获得的断层在图像清晰度、对比度、图像质量上面大大优越于传统吸收衬度成像，并且利用相位衬度成像，可以清洗分辨出肝脏中的细节。图片来源Arne Tapfer, dissertation, Small AnimalX-ray Phase-Contrast Imaging, Technische Universitat Munchen, 2013.在过去的50多年时间里，世界各地的研宄人员提出了多种多样的X射线相位衬度成像技术，它们主要可以分为晶体千涉法(直接测量相位XMomose e! ai,1996c),自由传播法(测量相位的二阶导数)(Wilkinse/fif/., 1996,Nugentai, 1996),衍射增强法(；测量相位的一阶导数，即折射角)(Davis et ai, 1995, Chapman et ai,1997)和光栅干涉法(测量相位的一阶导数，即折射角XDavid et ai, 2002, Momoseet aL，2003a, Weitkamp et ai, 2005, Momose et al, 2006)。基于这四种X射线相位衬度成像技术，研究人员做出了许多科技创新和技术改进，取得了不错的实验结果(Momose et ai, 2000, Mori et ai, 2002, Momose,2003, Muehleman et ai, 2004, Kitchen et al., 2005, PfeifFer et ai, 2007, Schulz et ai,2010，Tang et ai, 2012, Liu et ai, 2013, Coan et cd.，2013, Lewis, 2004, Momose,
【参考文献】：
期刊论文
[1]X射线相位衬度成像[J]. 朱佩平,吴自玉. 物理. 2007(06)
本文编号：2914907
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