X射线荧光全息术中入射能量对原子像的影响

X射线荧光全息术是一种新型的显微成像技术，它能在原子水平上直接观察到晶体内部的三维结构。然而它所得到的原子像存在明显的孪生像现象。因此，采用多重能量的全息记录来消除孪生像。分别以单个和多个铁原子为模型，数值模拟了它们在4π立体角范围内、不同范围的入射能量的情况下记录的全息图。比较由这些全息图重构得到的原子像，发现入射能量范围越宽，其消除孪生像的效果越好，而且随着入射能量的提高，其原子像的分辨力也越高。     

具有原子分辨率的x射线荧光全息术的数值模拟研究

根据x射线荧光全息术的成像原理，对体心立方晶系的Fe单晶进行了数值模拟（包括荧光全 息图及其重构像），在各个晶面（001，010，100）上得到Fe原子的像，与Fe的晶格模型的 原子位置一致，表明运用这种x射线荧光全息术，能够在原子水平上得到单晶或准晶体的内 部结构图像. 关键词： x射线荧光全息术 同步辐射 晶体结构 傅里叶变换     

傅里叶变换全息术中振动模糊的影响分析

在确定振动模糊影响满足高斯分布的基础上，分析了傅里叶变换全息术中振动模糊对再现像的影响，得出了判断全息图能否完全再现的判据，并给出了实验和计算机模拟的验证结果。     

斑纹全息术天文高分辨率像复原实验

简要地介绍了斑纹全息术的原理,报道了用斑纹全息术对两天文双星ＡＤＳ１１３４４和ＡＤＳ１６６４８进行的高分辨率像复原观测结果。     

基于离散Fourier变换的内源全息图重构计算方法

对基于离散Fourier变换的内源全息图重构计算方法作了深入系统的分析，讨论了如何计算整个球面全息图对原子重构像的贡献，克服了以往该方法只能计算半个球面全息图的不足，并运用采样定理知识，分析了全息图的采样率、重构像的空间范围和分辨率等问题. 关键词： 内源全息术 离散Fourier变换 采样定理 同步辐射     

近距离数字全息术记录和再现问题

讨论了记录距离小于菲涅耳衍射要求的近距离数字全息记录和再现问题。对全息记录与再现中高次相位的补偿问题进行了分析,证明了在CCD的参量和记录距离给定后,只要记录时使物体的大小、球面参考光波的位置和距离满足一定的条件,即使在记录距离小于菲涅耳衍射要求的最小距离情况下,也可将高次相位的影响补偿到足够小,使得近距离数字全息的数字再现仍可用快速傅里叶变换算法计算。推导出了满足高次相位补偿的条件和满足补偿条件时的数值再现计算公式。实验结果与理论分析的结论相吻合,并给出了一种修正实际记录的参考光和计算机模拟的理想参考光之间偏差的方法。     

X射线荧光全息术中记录全息图的角度范围对原子像的影响

X射线荧光全息术,通过记录样品的荧光全息图并利用计算机重构,能够得到晶体内部原子的三维排列信息,这对于材料科学将有着非凡的意义.理论上,在一个X射线荧光全息实验中,实验者必须在4π立体角范围内高角度分辨率地探测荧光的强度,才能得到高空间分辨率的三维的原子像.但在实际的X射线荧光全息实验中,因为实验的装置安排限制,不允许探测到整个球面上的荧光强度振幅.因为取样范围的不完全而引起的全息信息的损失将直接导致重构的原子像失真.本文通过数值模拟在不同角度范围和取样步长情况下铁单晶的X射线荧光全息图并对其进行数字重构,研究了记录全息图的角度范围及取样步长对重构得到的原子像的影响.方位角范围的不完全导致原子像在x和y方向上被拉长,而且导致原子像的亮度不均匀.而极角范围的不完全则导致了原子像在z方向上被拉长.至于步长的影响,则是可以忽略的,如果步长不是太大的话.     

激光全息术的数学描述

分析和讨论了激光全息术的数学描述 ,对计算机制全息图的实现、光学图像处理及光计算的发展提供数学分析基础。     

采用短相干光数字全息术实现反射型微小物体的三维形貌测量

针对反射型微小物体，设计了一种可在三维形貌测量中实现微小物体分层记录的短相干光源无透镜傅里叶变换数字全息记录系统，并利用该系统对锥形微孔壁实现了分层记录.该系统可通过调节待测物体的位置，改变全息记录中的物光光程，从而获得重构三维物体所需要的一系列子全息图.该系统具有光路简洁，系统的附加误差小的特点.实验测量的轴向误差约为3.5%，横向误差约为2.6%.此外，在三维重构的过程中，为避免因散斑噪声较大而无法利用位相信息进行三维重构的情况，采用了最小二乘多项式拟合方法，将微小物体的一系列再现强度图像进行三维重构.由于避免了复杂的相位展开，所以不但运算简单，而且具有较强的抗散斑噪声能力.     

同轴全息术用于粒子场测量的数值模拟

采用数值方法模拟了同轴全息术测量粒子场的过程,对两种不同的数值算法＿直接傅里叶变换算法和卷积算法,进行了分析和比较,结果表明卷积算法符合实际要求。分析了记录图像的空间频谱及其对图像采样频率的要求,得出了在记录波长、采样间隔等条件一定的情况下的最小记录距离。对于一幅512×512像素的数字图像,若像元尺寸为6.7 μm,所用光波长为532 nm,则最小记录距离为43.2 mm。在此基础上对实验记录的振幅和相位型静态粒子的数字全息图,均得到了满意的数值再现像。     

X射线荧光全息术中消除光源偏振效应和孪生像的重构新算法

以27个铁原子成立方排列的晶体结构为模型,通过数值模拟和重构,讨论了入射光源的偏振性对原子像的影响.结果表明,入射光源的偏振性对原子像的可观测性有非常重要的影响.为此,提出了一种能同时消除光源偏振性影响和全息成像所固有的孪生像的数字重构新算法,并通过数字模拟及重构,结果证明了这是一种有效的数字重构算法,能够解决实验过程中光源偏振性和孪生像对原子像的影响. 关键词： X射线荧光全息术 同步辐射 偏振性     

Lensless digital holography with short-coherence light source for three-dimensional surface contouring of reflecting micro-object

In this paper, a new lensless digital holography system with short-coherence light source is reported for recording three-dimensional surface contouring of reflecting micro-objects. In the experiment, each of the layers on the inwall of a conical pore is respectively recorded by changing the path length of the object beam, instead of changing that of the reference beam, which can reduce the recording complexity and errors. In addition, the least-square-polynomial-fitting is used for the first time to carry out three-dimensional reconstruction with a series of two dimensional intensity images of a micro-object, which can be used not only to reduce obviously the complication of the three-dimensional reconstruction, but also to carry out three-dimensional reconstruction of a micro-object with strong laser speckle noise, of which the phase images can not be obtained from the conventional phase unwrapping process.     

同步辐射光源及其应用

介绍了同步辐射光源的产生、特点及其应用。     

Digital in-line holography with a sub-picosecond laser beam

The diffraction of an ultrashort pulsed laser beam by an opaque particle is studied. The case of a pulse with a Gaussian spectrum is investigated analytically by using the steepest descent method. This analytical solution allows us to calculate the intensity distribution of the diffraction field. This result enables to determine the optimal fractional orders Fourier transform to reconstruct digital in-line particle hologram.     

数字全息技术的原理和应用

数字全息是随着现代计算机和CCD技术发展而产生的一种新的全息成像技术．文章主要介绍数字全息技术的基本原理，数字全息重建中的主要方法以及数字全息技术以其独特的优点在各个领域中的应用．