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相似文献
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1.
微焦点源X射线相衬成像技术   总被引:1,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
 相衬成像方法利用硬X射线对低密度弱吸收物质成像,可获得高衬度图像。用菲涅尔衍射理论分析了X射线图像的形成机理。在频域中根据光学传递函数,对物像距离、样品空间频率等对图像相位衬度的影响进行了分析。分辨率和衬度是决定图像可见度的两个依据,分辨率主要依赖于光源的空间相干性,空间相干性又决定于源点尺寸,而时间相干性(单色性)是一个不重要的影响因子。利用多色微焦点源实现了X射线相衬成像技术,获得了有价值的相衬图像,如低原子序数低密度泡沫材料的硬X射线相衬图像,与吸收衬度成像相比,其图像质量得到了很大提高,能观察到泡沫材料的细微结构,分辨率可达μm量级。  相似文献   

2.
在临床实际应用中,X射线源是一个具有有限尺寸的多色光源.基于Fresnel-Kirchhoff衍射理论,考虑空间相干的影响,新的类同轴X射线相衬成像公式被导出.分别代表吸收效应与相位效应的吸收衬度传递函数和相位衬度传递函数从新公式得到.吸收衬度传递函数和相位衬度传递函数的曲线由Matlab给出,不同源半径的最佳成像位置也被计算.理论分析结果如下:1)当光源半径足够大时空间相干效应须被考虑,减小源半径可以增强相位效应|2)源半径与最佳成像位置间有确定关系,并在本文中给出|3)源尺寸效应对相位效应影响不是无限的|4)减小入射X射线光子能量将会显著增强相位效应,但不会对最佳成像位置有影响,因此,上述结论可以被拓展到多色光情况.为了验证理论结果,本文给出了对一个表面破损的光学玻璃微聚焦相衬成像的实验结果.其中一些实验结果与理论分析符合很好,但也有一些实验未达到预期,相关的解释文中也已给出.  相似文献   

3.
北京同步辐射装置上的位相衬度成像   总被引:13,自引:3,他引:10       下载免费PDF全文
在北京同步辐射装置上首次用位相衬度成像方法对生物样品和复合材料进行研究,得到了非常清晰而精细的材料内部细观结构.其图像的清晰度和分辨率明显地优于吸收衬度成像 关键词: 位相衬度成像 相干光源 同步辐射硬X射线  相似文献   

4.
在临床实际应用中,X射线源是一个具有有限尺寸的多色光源.基于Fresnel-Kirchhoff衍射理论,考虑空间相干的影响,新的类同轴X射线相衬成像公式被导出.分别代表吸收效应与相位效应的吸收衬度传递函数和相位衬度传递函数从新公式得到.吸收衬度传递函数和相位衬度传递函数的曲线由Matlab给出,不同源半径的最佳成像位置...  相似文献   

5.
硬X射线位相衬度成象   总被引:15,自引:2,他引:13       下载免费PDF全文
常规X射线成象技术是建立在吸收衬度和几何光学基础上.介绍了“in-line”位相衬度成象 技术和成象理论.以生物样品为例,说明常规X射线吸收衬底成象与位相衬度成象的差别,并 对X射线源尺寸对成象衬度的影响进行了研究.此外,对吸收衬底象和位相衬度象的关键参量 进行了计算模拟和讨论. 关键词: 位相衬度 成象 硬X射线  相似文献   

6.
X射线相位成像的最佳衬度   总被引:2,自引:2,他引:0  
张学龙  刘松  黄勇  张国营 《光子学报》2008,37(6):1217-1220
根据Zernike相衬观察法的基本思想和Fresnel–Kirchhoff衍射理论,采用傅里叶变换和卷积处理,考虑到临床实际,利用振幅近似和相位缓变条件,将X射线经过生物组织产生的相位改变转换成强度分布.在所导出的理论公式的基础上,作出相位衬度和吸收衬度与物平面到像平面距离的关系曲线.分析得到X射线相位衬度成像的最佳物像距离,并通过微聚焦X射线成像装置对蟑螂成像的实验加以验证,其结果表明理论所预言的成像最佳位置符合度较高.  相似文献   

7.
O434.12 2005032159 微聚焦管硬X射线位相衬底成像=Phase-contrast imaging with microfocus X-ray source[刊,中]/陈敏(中科院上海应 用物理所.上海(201800)),肖体乔…∥物理学报.-2004, 53(9).-2953-2957 利用微聚焦管硬X射线光源(光源最小聚焦尺寸约 0.5μm),采用同轴位相衬度成像方法,对新鲜的未经任何 处理的生物样品进行高分辨率的成像,清晰地获得了样品  相似文献   

8.
小鼠肺同步辐射X-射线相衬成像实验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
同步辐射相衬X射线成像技术的密度敏感性是普通吸收X射线成像技术的1000倍左右,因而它在研究软组织内部结构时具有很大潜力.本课题组采用同步辐射相衬X射线成像观察正常小鼠肺,可见清晰的支气管树和重叠肺泡形成的衬度影像,分辨率可达20μm左右.结果表明,同步辐射相衬X射线成像技术有可能检测到普通X射线成像技术无法检测到的肺部微小病变,并进一步分析病变的细微结构.  相似文献   

9.
晏骥  江少恩  苏明  巫顺超  林稚伟 《物理学报》2012,61(6):68703-068703
随着惯性约束核聚变(ICF)研究的逐步深入,尤其是氘氚(DT)燃料层球壳梯度掺杂的广泛应用,对轻物质界面的诊断需求日益增长.在北京同步辐射形貌成像站的微米CT机上利用类同轴相衬成像方法获取了三层球壳靶丸的相衬图像,最佳空间分辨率达到了2μupm,衬度达到12%;通过分析边缘增强函数和衬度传递函数之间的关系,总结出一套完整的类同轴相衬成像方法,同时将相衬成像结果与吸收成像结果对比.实验结果表明,X射线相衬成像在轻物质界面的分辨中具有明显的优势,能够广泛应用于ICF研究、医学断层扫描CT装置和生物结构等前沿科学领域.  相似文献   

10.
硬x射线同轴相衬成像的相位恢复   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
于斌  彭翔  田劲东  牛憨笨 《物理学报》2005,54(5):2034-2037
基于角谱的概念,分析了硬x射线同轴相衬成像过程,在传统相位恢复算法GS算法的基础上 ,提出了基于角谱传播的相位恢复算法——迭代角谱法(IASA),并利用数值法模拟研究了 相衬成像和相位恢复过程,从理论上验证了这一相位恢复算法. 关键词: 相位恢复 相位衬度 角谱 硬x射线  相似文献   

11.
Propagation‐based phase‐contrast X‐ray imaging (PB‐PCXI) using synchrotron radiation has achieved high‐resolution imaging of the lungs of small animals both in real time and in vivo. Current studies are applying such imaging techniques to lung disease models to aid in diagnosis and treatment development. At the Australian Synchrotron, the Imaging and Medical beamline (IMBL) is well equipped for PB‐PCXI, combining high flux and coherence with a beam size sufficient to image large animals, such as sheep, due to a wiggler source and source‐to‐sample distances of over 137 m. This study aimed to measure the capabilities of PB‐PCXI on IMBL for imaging small animal lungs to study lung disease. The feasibility of combining this technique with computed tomography for three‐dimensional imaging and X‐ray velocimetry for studies of airflow and non‐invasive lung function testing was also investigated. Detailed analysis of the role of the effective source size and sample‐to‐detector distance on lung image contrast was undertaken as well as phase retrieval for sample volume analysis. Results showed that PB‐PCXI of lung phantoms and mouse lungs produced high‐contrast images, with successful computed tomography and velocimetry also being carried out, suggesting that live animal lung imaging will also be feasible at the IMBL.  相似文献   

12.
陈晓虎  王晓方  张巍巍  汪文慧 《物理学报》2013,62(1):15208-015208
针对大尺度物体的keV-X射线高分辨成像,分析了相位型菲涅耳波带板(FPZP)对物平面1mm区域内点源的成像,确定像的空间分布具有不变性,提出了一种FPZP对扩展光源成像的计算方法.使用这一方法,模拟了放大倍数为10的典型实验条件下最外环宽0.35 μm的FPZ对扩展单色光源的成像.结果表明,随着扩展光源尺度的增加,像的对比度降低.FPZP的负1级和0级衍射是导致像的背景增强和对比度降低的主要因素,并相应导致成像对物方的空间分辨能力下降.对于强度空间分布为正弦调制、对比度为1的1mm尺度方形光源,像的对比度低于0.4,物方分辨能力为0.75 μm.  相似文献   

13.
 利用双狭缝、透射光栅配亚仟X光条纹相机做了具有一维空间、时间和能谱分辨的三维软X光测量仪器(双狭缝透射光栅软X光时空分辨谱仪), 并成功地获得了金盘靶的N带X光(中心波长1.7nm)时空分辨图象 。该仪器空间分辨可达23μm, 时间分辨可达003ns, 能谱分辨(当源大小为100~300μm时对波长1.7nm的X光)可达0.4~ 0.7nm, 只需稍加改动, 即可用于其它波段的X光测量。  相似文献   

14.
基于X光微点源装置,从实验角度验证了半影成像的原理。利用针孔成像,直接测量了微点源源区图像;给出了半影孔成像、半影锥成像和环孔成像原理,以及在微点源的半影成像结果和维纳滤波重建结果。从实验结果可知:半影锥成像具有与半影孔成像相同的诊断能力,两种方法的重建图像尺寸与源尺寸一致;环孔成像的诊断能力更好,重建图像的尺寸和形状更接近源图像。  相似文献   

15.
通过解析分析和数值模拟,比较了钛K线(4.5 keV)与铜K线(8.0 keV)等X射线源背光透视物体情况下,菲涅耳波带板直接成像与投影式相衬成像对被透视物体的空间分辨能力。结果表明,波带板成像可实现优于1 m的高空间分辨能力,而且使用较大尺度背光源更有利于成像。对于高透射或弱吸收的透视物体,波带板难以成像,可采用投影式相衬成像实现m级空间分辨。计入了以前文献没有考虑到的更高阶影响后,解析给出了点光源照射下相衬像的强度分布与对比度。模拟了微焦点X射线源照射存在厚度起伏的薄膜靶以及密度空间调制靶的相衬成像,点光源情况下模拟结果和解析结果相符。讨论了光源大小、成像距离等参数对相衬成像对比度和空间分辨能力的影响,结果表明,通过减小光源尺度和调节物体到探测面的距离,空间分辨能力可优化到1~4 m。  相似文献   

16.
李晨  李政  禹爱民  黎成权 《中国物理》2007,16(8):2319-2324
In-line x-ray phase contrast imaging has attracted much attention due to two major advantages: its effectiveness in imaging weakly absorbing materials, and the simplicity of its facilities. In this paper a comprehensive theory based on Wigner distribution developed by Wu and Liu [Med. Phys. 31 2378-2384 (2004)] is reviewed. The influence of x-ray source and detector on the image is discussed. Experiments using a microfocus x-ray source and a CCD detector are conducted, which show the role of two key factors on imaging: the tube voltage and tube current. High tube current and moderate tube voltage are suggested for imaging.  相似文献   

17.
双层塑料靶丸的X射线相衬成像   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
 为对微聚焦X射线相衬成像技术应用于双层以及多层塑料靶丸成像和特征分析进行可行性研究,基于类同轴X射线成像技术,综合考虑成像放大倍数、分辨率和衬度等因素,选择合适的实验参数,成功获得了较为清晰的双层塑料靶丸X射线相衬成像照片;采用数字图像处理技术的图像分割手段,如拉普拉斯高斯边缘检测法等对所成像中靶丸边界特征进行分析处理,获得了双层靶丸内层厚度为(10.5±0.6) μm,外层厚度为(9.2±0.7) μm,靶丸外径为(273.3±1.0) μm等参数。  相似文献   

18.
晏骥  郑建华  陈黎  林稚伟  江少恩 《物理学报》2012,61(14):148701-148701
内爆压缩过程中多层球壳靶丸变化规律的研究是惯性约束聚变的核心内容. 利用相衬成像技术可以提高低Z材料分界面成像衬度的特点在神光Ⅱ大型激光装置上开展了相关研究. 实验通过激光打Ti靶和针孔点背光的方式产生4.75 keV的X射线微点源, 针对内爆压缩过程中的靶丸样品投影成像获得了清晰的多层球壳靶丸图像, 空间分辨率优于10 μm.同时利用一维流体力学数值模拟程序分析了球壳运动的过程, 实验结果与数值模拟结果符合较好.表明了X射线相衬成像技术在高能量密度物理环境下仍然能够提高低Z材料分界面的衬度,获得高质量的物理图像,能够广泛应用于可控聚变能源、 天体物理等前沿科学领域.  相似文献   

19.
A full‐field hard X‐ray imaging beamline (BL‐4) was designed, developed, installed and commissioned recently at the Indus‐2 synchrotron radiation source at RRCAT, Indore, India. The bending‐magnet beamline is operated in monochromatic and white beam mode. A variety of imaging techniques are implemented such as high‐resolution radiography, propagation‐ and analyzer‐based phase contrast imaging, real‐time imaging, absorption and phase contrast tomography etc. First experiments on propagation‐based phase contrast imaging and micro‐tomography are reported.  相似文献   

20.
Phase‐contrast imaging provides enhanced image contrast and is important for non‐destructive evaluation of structural materials. In this paper, experimental results on in‐line phase‐contrast imaging using a synchrotron source (ELETTRA, Italy) for objects required in material science applications are discussed. Experiments have been carried out on two types of samples, pyrocarbon‐coated zirconia and pyrocarbon‐coated alumina microspheres. These have applications in both reactor and industrial fields. The phase‐contrast imaging technique is found to be very useful in visualizing and determining the coating thickness of pyrocarbon on zirconia and alumina microspheres. The experiments were carried out at X‐ray energies of 16, 18 and 20 keV and different object‐to‐detector distances. The results describe the contrast values and signal‐to‐noise ratio for both samples. A comprehensive study was carried out to determine the thickness of the pyrocarbon coating on zirconia and alumina microspheres of diameter 500 µm. The advantages of phase‐contrast images are discussed in terms of contrast and resolution, and a comparison is made with absorption images. The results show considerable improvement in contrast with phase‐contrast imaging as compared with absorption radiography.  相似文献   

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