同步辐射X射线显微成像的新方法与新技术.pdf 全文免费在线阅读
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网友wh7422近日为您收集整理了关于同步辐射X射线显微成像的新方法与新技术的文档,希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍:中国科学技术大学博士学位论文同步辐射X射线显微成像的新方法和新技术作者姓名:学科专业:导师姓名:完成时间:陈健同步辐射及应用吴自玉宋礼教授二O一五年四月九日万方数据万方数据UniversityofScienceandTechnologyofChnaAdissertationfordoctor’SdegreeNewMethodsandTechnologiesofSynchrotronRadiationbasedX-rayMicroscopyAuthor’SName:JianChenSpeciality:SynchrotronRadiationandApplicationsSupervisor:Prof.ZiyuWu,Prof.LiSongFinishedtime:April9,2015万方数据IV万方数据中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名:签字日期:丝!生:£,冽中国科(来源:[])学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一,学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权,即:学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。口么开口保密(——年)作者签名:签字日期:艘!坌、垒兰f导师签名:签字日期:鲨竺:£:三[万方数据万方数据中国科学技术大学博士学位论文摘要摘要自从1895年威廉·康拉德·伦琴(WilhelmConradR6ntgen,1845年一1923年)发现X射线之日起,X射线就被广泛地应用在成像领域。由于X射线本身具有波长短、穿透能力强的特点,使其能够很好的填补可见光显微镜和电子显微镜之间的空白,给研究者提供了高空间分辨和厚样品三维成像的潜力。同步辐射光源的发展为X射线成像技术带来了质的飞跃,由于同步辐射光源具有高亮度、高(来源:[])通量、高准直度、精确可控等特点,使得之前无法实施的成像方案得到实现。近些年来,人们发展了很多基于同步辐射的x射线显微成像的新理论和新方法,例如,Zemike相衬成像、CDI成像、吸收谱成像、x射线荧光成像等等。本论文总结了目前较为常见的基于同步辐射装置的X射线显微成像方法,介绍了各种方法的系统结构、成像特性以及各自的应用范围等。本论文的主要工作是围绕同步辐射X射线显微成像技术开展了三种成像新理论、新方法的研究:1.提出结构暗场X射线显微术。该方法通过改变前段聚焦镜的数值孔径,收集不同级次的散射部分信息以达到区分系统分辨率以下的信号的目的。通过建立数值模型,计算光强.数值孔径曲线,分析该曲线的变化情况以获取系统分辨率以下的信息。另外进行了可见光波段的验证性实验,实验结果与模拟计算结果一致,证明了结构暗场X射线显微术的正确性。2.提出一种基于相位衬度的元素分辨成像方案。该方法利用吸收边附近元素相位突变的特性,采用不同能量下的相衬成像来达到元素分辨的目的。分别计算了基于Zemike相衬和TXM吸收(来源:[])的元素分辨成像方法样品处光子数密度,分析两种方法得到相同图像质量(信噪比)所需的光子数密度用以比较两者的优劣。结果表明,对于小尺寸样品而言,相衬元素分辨成像方法所需的光子数密度更小,也就是说样品接收到的辐射剂量更低。最后对细胞中金属纳米颗粒体系进行模拟实验,结果与计算分析相符。3.提出一种正负相移双金属波带片方案。该方案利用元素在吸收边附近出现负数相移的特性,结合另一种正常相移金属,制作出双金属波带片。计算波带片一级衍射效率随波带片厚度变化曲线,对比普通波带片,我们提出的正负相移波带有两大优势:1)能够降低达到最大一级衍射效率时所需的金属厚度;2)在万方数据中国科学技术大学博士学位论文摘要不增加环高度的情况下提高波带片的衍射效率。在本文中,我们介绍了该新型波带片的应用机理,分析了衍射效率随着波带片厚度以及工作能量的变化,并且介绍了几种加工该新型波带片的方法。关键词:同步辐射、x射线成像、显微成像、瑞利分辨率、Zernike相衬、元素分辨成像、波带片万方数据中国科学技术大学博士学位论文Abst(来源:[])raetAbstractX—rayhasbeenwidelyusedinthefieldofimagingscienceeversinceitwasdiscoveredbyWilhelmConradR6ntgenin895.rationmakeX-rayfillingthegapbetweenopticalmicroscopeandelectronmicroscopebyprovidingbothhighspatialresolutionandlargefieldofviewatthesametime.ThedevelopmentofsynchrotronradiationsourcebringsabreakthroughtoX—raymicroscopy,manynewX—epossiblethankstothepropertiesofhighbrightness,highthroughputandhighcollimationofsynchrotronradiationsource.Re(来源:[])cently,scientistshaveinventedlotsofnewmicroscopytechniquesandtheoriesbasedonsynchrotronradiation,suchasCoherentDiffractionImaging(CDI),X-rayPhotoEmissionElectronMicroscope(XPEEM),X—rayholography,X-rayfluorescencemicroscopy(XFM)andSOon.Inthisthesis,monusedX-raymicroscopiesbasedonsynchrotronradiationbyintroducingtheirframeworks,imagingcharacteristics,appliedfieldsandSOon.Mostimportant
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本文关键词:同步辐射X射线显微成像的新方法和新技术,由笔耕文化传播整理发布。
本文编号:235217
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