发光玻璃在X射线实时成像系统中的应用

 介绍了以铽(Tb)激活的高密度发光玻璃和光导纤维发光玻璃的特性。它应用在X 射线实时成像系统中,可大大改善空间分辨能力。用它做的转换屏比一般晶粒状荧光物质做的厚得多,特别适合用于高能X射线实时成像系统。     

用于高能X光转换的掺Tb3+硅酸盐发光玻璃性能研究

在高能的数字X射线成像系统中使用的X光-可见光转换屏具有相当重要的作用,直接影响成像系统的性能。针对特殊用途研制的一种掺Tb^3 硅酸盐发光玻璃转换屏．可用于能量高达30McV的γ光子的成像探测：在百keV级的低能X光作用下的空间分辨力与301型发光玻璃相当．而在能量高达12MeV X光的照射下,其空间分辨力不低于1．51p／mm,发光效率约为301型发光玻璃的3倍．并对发光玻璃的相关性能与其组成进行了实验研究,给出了相应的测量结果。     

新型掺Tb3+硅酸盐发光玻璃的研制

在数字X射线成像系统中使用的X光-可见光转换屏具有相当重要的作用，其性能直接影响成像系统的性能。针对特殊用途开发了一种新型掺Tb^3 硅酸盐发光玻璃转换屏，可用于30MeV的γ光子的成像探测；在低能X光(100keV)作用下的空间分辨能力与301型发光玻璃相当，而在能量高达12MeV的X光的照射下，其空间分辨能力不低于1．5lp／mm，发光效率约为301型发光玻璃的3倍。并对其性能进行了实验研究，相应的测量结果为：SiO2的质量分数达到50％以上时才能得到玻璃性质较好的材料．并使发光性能得到提高，BaO和Cs2O的质量分数接近相等的条件下，Tb^3 离子的质量分数为10．5％时发光性能最好；适量的Gd^3 离子可以敏化Tb^3 发光，也能增加玻璃密度，而Ce^3 离子可以降低发光的余辉；其它的微量元素则主要影响玻璃的熔融温度。     

X光激发的发光玻璃成像系统的成像像面调节研究

在有限景深的光学系统中，由于发光平面具有纵深方向的分布而不能清晰地成像于一个像面上；X光激发的发光玻璃成像系统具有这种性质. 针对不同发光平面的发光强度呈现指数衰减规律的发光玻璃的成像问题，用几何光学原理模拟了成像清晰度的变化规律，为这类成像系统的调节提供了依据，并获得了与理论推导的成像清晰度的变化规律相符的实验结果．     

数字式X射线辐射扫描成像系统及其应用

数字化图像具有非常突出的优点和广泛的应用,而Ｘ射线成像在医学诊断和工业无损检测等领域占据非常重要的地位,因此Ｘ射线成像的数字化必将成为一种趋势。文章介绍了数字式Ｘ射线辐射扫描成像的特点、原理及其应用前景。采用气体电离室探测器阵列完成了３２路数字式Ｘ射线辐射扫描成像装置系统,其空间分辨率达到０．５ｍｍ,并且获得了比较满意的Ｘ射线图像效果。     

北京正负电子对撞机同步辐射实验室X射线形貌学实验站简介

北京正负电子对撞机同步辐射Ｘ射线形貌学实验站已经建成．本文介绍实验站概貌（包括光束性能，白光形貌相机及其计算机控制，多功能样品环境室和实时电视成像系统．四晶单色光相机）和首批实验结果．     

同步辐射软X射线接触显微成像

软Ｘ射线显微术适合于自然状态下生物样品的高分辨率显微成像。软Ｘ射线接触显微术是Ｘ射线显微成像方法中最简单也是迄今唯一到接近理论分辨的方法。本文阐述软Ｘ射线接触显微成像的原理和方法，并报告用合理肥步辐射光源进行软Ｘ射线接触显微成像的一些实验结果。     

射线实时成像检测系统透视变换模型

以射线实时成像检测系统为研究对像 ,从透视成像的角度对射线实时成像检测系统的各个组成部分进行了较为详细的分析。将系统划分为射线透射环节、增强器成像环节、摄像系统变换环节和采集量化环节。从摄像机出发组建统一的坐标系 ,以此为基础 ,较为完整地建立了各成像环节的透视变换模型 ,为进一步进行缺陷的精确定位及定量分析打下了良好的基础。同时对其它相关应用场合也有实际意义     

部分相干X射线相位成像研究

研究了基于同轴伽柏（Ｇａｂｏｒ）Ｘ射线全息方法的Ｘ射线相位成像。应用部分相干光的轴ＧａｂｏｒＸ射线全息理论,分析了射光的部分相干性对直接Ｘ射线相位成像的影响,指出相干性直接成像的影响不是很大,并研究了Ｘ射线相位全息。讨论了入射光的部分相干性、记录介质的有限分辨、物体与记录介质的准直程度和腹复原的位置等因素对成像质量的影响。证明了物体与记录介质的不准直是影响相位成像质量的最重要因素,给出了纵向记录长     

X射线防护玻璃的结构效应

在Ｋ２Ｏ（Ｎａ２Ｏ）－ＰｂＯ（ＴｉＯ２）－ＳｉＯ２（Ａｌ２Ｏ３）系统中，防辐射玻璃是采用常规熔融方法制备的。该玻璃对Ｘ射线的防护能力可以用Ｃｏ６０－γ源检测。通过对玻璃的折射率、密度、显微硬度及线膨胀系数的测定研究，结果表明，玻璃的防Ｘ射线能力不仅取决于玻璃的密度及组分的质量吸收系数，而且与玻璃的结构特征有关。根据实验结果，我们提出了玻璃组成和结构对玻璃防Ｘ射线能力的综合效应的观点。玻璃结构紧密，能降低玻璃中高能粒子的运动速度，有利于玻璃对辐射粒子的吸收。我们将这种结构效应称为“韧滞效应”。     

离子注入金红石单晶生成的金属Ni纳米晶的磁学性能研究

研究了能量为64keV、注量1×1017cm-2的Ni离子注入金红石TiO2单晶制备的植入金属纳米晶的微观结构和磁学性能。注入层的结构和磁学性能采用透射电子显微分析（TEM）和超导量子干涉磁强计（SQUID）进行分析。结果表明，金红石单晶中有尺寸为3～18nm的金属Ni纳米晶生成，注入区域基体明显非晶化。10K温度下金属Ni纳米晶的矫顽力约为16.8kA·m-1，比Ni块材的矫顽力大。样品的零场冷却/有场冷却（ZFC/FC）曲线表明，金属Ni纳米晶的截止温度约为85K。     

X光高分辨探测用CsI(Tl)晶体的蒙特卡罗模拟研究

提出了一种基于CsI(Tl)闪烁晶体和面阵CCD器件、采用光纤和光纤面板进行光耦合及传输、以扇形束线阵扫描方式实现对X光高分辨探测的方案。CsI(Tl)晶体的尺寸大小将直接影响到晶体的发光效率及X光的高分辨探测,据此开展了蒙特卡罗模拟研究。模拟研究了X射线能量、X射线源到探测晶体的距离(源距)、CsI(Tl)晶体的厚度与X射线能量分布、全能峰效率与CsI(Tl)闪烁晶体转换效率之间的关系。结果表明,当X射线能量为120~450 keV,CsI(Tl)晶体尺寸厚度为0~1.5 cm变化时,全能峰效率的变化范围为31.34~96.74%,CsI(Tl)闪烁晶体的转换效率的变化范围为12.8~97.43%。可见,X射线的能量及CsI(Tl)闪烁晶体尺寸的厚度,是决定X光高分辨探测的重要参量,这对优化X光高分辨探测用CsI(Tl)晶体的尺寸设计具有一定的参考价值。     

Microcrystallography using single‐bounce monocapillary optics

X‐ray microbeams have become increasingly valuable in protein crystallography. A number of synchrotron beamlines worldwide have adapted to handling smaller and more challenging samples by providing a combination of high‐precision sample‐positioning hardware, special visible‐light optics for sample visualization, and small‐diameter X‐ray beams with low background scatter. Most commonly, X‐ray microbeams with diameters ranging from 50 µm to 1 µm are produced by Kirkpatrick and Baez mirrors in combination with defining apertures and scatter guards. A simple alternative based on single‐bounce glass monocapillary X‐ray optics is presented. The basic capillary design considerations are discussed and a practical and robust implementation that capitalizes on existing beamline hardware is presented. A design for mounting the capillary is presented which eliminates parasitic scattering and reduces deformations of the optic to a degree suitable for use on next‐generation X‐ray sources. Comparison of diffraction data statistics for microcrystals using microbeam and conventional aperture‐collimated beam shows that capillary‐focused beam can deliver significant improvement. Statistics also confirm that the annular beam profile produced by the capillary optic does not impact data quality in an observable way. Examples are given of new structures recently solved using this technology. Single‐bounce monocapillary optics can offer an attractive alternative for retrofitting existing beamlines for microcrystallography.     

A 3 × 6 arrayed CCD X‐ray detector for continuous rotation method in macromolecular crystallography

A 3 × 6 arrayed charge‐coupled device (CCD) X‐ray detector has been developed for the continuous‐rotation method in macromolecular crystallography at the Photon Factory. The detector has an area of 235.9 mm × 235.9 mm and a readout time of 1.9 s. The detector is made of a 3 × 6 array of identical modules, each module consisting of a fiber‐optic taper (FOT), a CCD sensor and a readout circuit. The outputs from 18 CCDs are read out in parallel and are then digitized by 16‐bit analog‐to‐digital converters. The advantage of this detector over conventional FOT‐coupled CCD detectors is the unique CCD readout scheme (frame transfer) which enables successive X‐ray exposures to be recorded without interruption of the sample crystal rotation. A full data set of a lysozyme crystal was continuously collected within 360 s (180° rotation, 3 s/1.5° frame). The duty‐cycle ratio of the X‐ray exposure to the data collection time was almost 100%. The combination of this detector and synchrotron radiation is well suited to rapid and continuous data collection in macromolecular crystallography.     

基于数字平板探测器的高能X射线成像实验研究

为了将数字平板探测器应用到高能X射线成像无损检测,通过实验研究了平板探测器的噪声和动态范围。设计了基于平板探测器的高能X射线成像系统。通过实验研究了电子直线加速器对数字平板探测器图像采集的束流触发同步问题。     

磁光玻璃光纤的偏振特性及其在全光纤电流传感器中的应用

在磁光玻璃裸光纤偏振特性研究的基础上，研制磁光玻璃光纤，偏振特性及其在全光纤电流传感器中的应用。将采用模管法拉制成的磁光玻璃光纤置于亥姆霍兹线圈产生的磁场中，当线偏振光通过该光纤时，其偏振面旋转一定角度，把该角度转换成光信号的强度，然后再用仪器进行检测。通过对线偏振光偏振面在磁场中的偏振特性的测试与实验，提出用磁光玻璃光纤构成的全光纤电流传感器，可用于电流和磁场测试。     

Design,development and first experiments on the X‐ray imaging beamline at Indus‐2 synchrotron source RRCAT,India

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.