软X射线显微成像位相型波带片浅析

软X射线显微成像技术是研究超微观世界的有力工具,而位相型波带片则以其高分辨率的优势,目前已成为实现软X射线成像的理想光学元件.本文简要介绍位相型波带片的特性及其在软X射线显微成像技术中的应用.     

高分辨率软X射线显微成像原理及其应用

软X射线显微成像具有分辨率高、辐射损伤小以及能够对含水的生物样品直接进行显微成像等独特的优势,目前已成为研究生命科学和生物学等学科中的超微观世界的特殊工具.本文简要介绍基于波带片的高分辨率软X射线显微成像的原理及其应用.     

同步辐射X射线相衬显微CT在古生物学中的应用

X射线无损成像技术在古生物化石标本研究领域中应用十分广泛.近几年来,随着技术的不断革新,同步辐射X射线相衬显微断层成像技术(SRX-PC-μCT)也被引入到这一领域.由于同步辐射光源产生的硬X射线具有高亮度、高准直性和高空间相干性等优点,可以实现化石标本高分辨率(亚微米级)的无损三维显微成像,给古生物学的发展带来了新的机遇.文章简要回顾了用于古生物化石标本无损成像技术的发展历程,并在此基础L综述了同步辐射X射线断层显微成像技术在古生物学领域的应用现状和前景.     

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。     

生物样品的软X射线显微成象

软X射线显微术最适合于自然状态下生物样品的高分辨率成象。在过去十年中软X射线显微成象技术在世界范围内得到了迅速的发展。本文扼要地讨论了软X射线显微成象的衬度机制和高分辨率X射线光学的基本原理,并且综述介绍各种软X射线显微成象方法以及它的发展和前景。     

生物样品的软X射线显微成象

软X射线显微术最适合于自然状态下生物样品的高分辨率成象。在过去十年中软X射线显微成象技术在世界范围内得到了迅速的发展。本文扼要地讨论了软X射线显微成象的衬度机制和高分辨率X射线光学的基本原理,并且综述介绍各种软X射线显微成象方法以及它的发展和前景。     

X射线相衬成像光子筛

基于 Zernike相衬成像原理和光瞳切趾原理,提出一种将相位板和切趾光子筛集成为一个相衬显微物镜的 X射线相衬成像光子筛的设计方法.这种 X射线相衬成像物镜可以实现生物体组织或者其他弱吸收材料的高分辨率和高衬度成像.通过优化光子筛透镜的衍射结构,可以抑制成像系统的点扩展函数的旁瓣和消除高阶衍射焦点,从而提高成像分辨率;另外,将光子筛透镜和变相板合为一体,克服了成像透镜和变相板难以对准的缺陷.以高斯切趾光子筛为例,实验验证了设计方法的可行性. 关键词： X射线显微技术 相衬成像 光瞳切趾 光子筛     

正入射软X-射线显微成像系统聚光镜设计

 依据正入射软X 射线显微成像系统对聚光镜的要求, 论述了采用掠入射聚光镜是最佳选择。在分析聚光镜几何参数的基础上, 决定了确定椭球面聚光镜的方法。在考虑材料反射特性和实际制作椭球面镜方法的同时, 确定了要研制的高分辨率显微成像系统用聚光镜的结构参数。     

X射线掠入射显微成像诊断技术研究进展

高精密的X射线成像诊断是深入理解内爆过程,揭示点火尺度下未知物理问题的关键。基于掠入射反射的X射线显微镜,结合亚纳米级的超光滑球面或非球面反射镜,能够实现空间分辨优于5 μm的高分辨成像。介绍了国际惯性约束聚变领域的X射线显微成像技术发展及应用,重点展示了我国在高分辨X射线（KB）显微镜、多通道X射线KB显微镜以及大视场X射线KBA显微镜方向的进展,分析了下一阶段超高分辨X射线显微成像的研究计划。通过不断的技术创新,我国的X射线显微成像诊断能力已经达到国际先进水平。     

同步辐射讲座 第三讲 软X射线显微术

对生物样品的研究，软X射线显微术具有独特的优势，例如，它能够对较厚的活性含水的生物样品直接进行显微成像以及元素分布的微区分析等，文章简要论述了软X射线显微术的衬度机制及其优势；列表概括了包括SCXM，TXM，STXM，Gabor全息以及衍射等几种类型的X射线显微术的基本特性；简要综述了合肥国家同步辐射实验室（NSRL）软X射线显微术的研究进展。     

X射线硬化对面密度测量灵敏度的影响

利用蒙特卡罗方法分别研究了3种能量X光机的光子穿透不同厚度铝的硬化情况及3种能量光机作为光源测量面密度的过程,并开展了相关实验研究,根据模拟结果对比分析了不同能量光机X射线硬化对面密度测量灵敏度的影响,结果表明:对同种能量光机的光子而言,随着面密度变大,射线硬化程度越严重,导致测量灵敏度下降;光子能量越低,测量灵敏度随面密度变大下降越快,反之亦然;对于某一范围面密度被测物,调整X光机电压使X光子刚好穿透并形成有效图像,可获得最理想的测量灵敏度。     

基于X射线的空间语音通信系统

提出了栅控X射线源作为发射器和基于微通道板的X射线单光子探测器作为接收器的X射线通信方案. 搭建了基于X射线的空间语音通信系统, 详细介绍了信号调制发射器、基于微通道板的X射线单光子探测器及信号接收解调器的设计及工作原理. 报道了基于X射线的空间语音通信系统的初步实验结果, 实现了优于20 kbit/s的基于语音信号调制的X射线通信. 实验分析了在不同X射线强度、信号整形时间和阈值设置下通信性能影响, 得出了X射线发射功率限制X射线通信速率的结论, 提出了下一步提高X射线通信性能的改进方案. 关键词： X射线通信 X射线源 探测器     

X射线相衬成像

本文介绍了近年来X射线位相衬度成像技术的发展状况，详细论述了X射线干涉相衬、衍射增强相衬，类同轴相衬和数字位相重构等几种典型的成像原理，讨论了影响成像衬度与分辨率的若干因素，并对位相成像的发展趋势作了展望。     

X-ray microbeams based on Kumakhov polycapillary optics and its applications: Analytical consideration

Kumakhov polycapillary optics is based on the effective passage of X-ray radiation through bundles of monocapillaries of various configurations. The passage of radiation takes place because of the total external reflection of X-rays from the inner capillary walls. In this work, the basic characteristics of intense quasi-parallel X-ray polycapillary microbeams from a laboratory source with microfocus X-ray tube/polycapillary cylindrical structure are investigated theoretically (analytical consideration). The data generated from theoretical estimations are compared with the experimental results. Several new generations of X-ray analytical devices like, laboratory synchrotron, fluorescent spectrometers, reflectometers/refractometers, diffractometers, X-ray microscopes and combinations of several such devices, are developed based on polycapillary optics. Besides, a number of devices can be developed for the most modern research problems such as nanomateriology, namely, X-ray nanoscanner, portable X-ray nanothickness indicator etc. X-ray tubes and the radiators, specially developed for polycapillary optics as efficiently as possible, are used in all the devices mentioned above.     

基于锥形单玻璃管X射线聚焦镜表征X射线光源参数

X射线光源的焦斑尺寸和焦深对X射线光谱学,尤其是对于微区X射线衍射与荧光分析等领域十分重要的参数。如何高效而准确的表征这些参数对于X射线光源的应用和发展至关重要。现有的光源参数表征方法,尤其在表征微焦斑光源的参数时,都存在自身的局限性。锥形单玻璃管X射线聚焦镜是一种常用的X射线聚焦器件。根据锥形单玻璃管X射线聚焦镜滤波特性和几何特点,分析得到聚焦镜的聚焦光能量上限的大小受到光源焦斑尺寸的影响,提出这个能量上限与光源尺寸和光源到聚焦镜入口的距离之间的数学关系。设计了一种基于锥形单玻璃管X射线聚焦镜的表征X射线光源参数的方法。对锥形单玻璃管X射线聚焦镜的参数进行测量和确定后,将聚焦镜放置要测量的光源前,与光源形成聚焦光路。在光路准直并确保只有在聚焦镜内发生单次全反射的X射线射出聚焦镜的情况下,通过改变聚焦镜与光源焦斑距离并利用能谱探测系统来探测聚焦光并得到多个对应的聚焦光能谱。对所得能谱进行计算与分析,得到各能谱中的能量最大值,即聚焦光的能量上限。利用聚焦光能量上限、光源焦斑尺寸和光源到聚焦镜的距离之间的关系并结合线性拟合法,可同时得到光源焦斑尺寸和焦深。选用制造商给出焦斑尺寸约60 μm,焦深为20 mm的微焦斑钼靶光源作为测量对象,利用基于锥形单玻璃管X射线聚焦镜的表征方法测量的结果为焦斑尺寸为60.1 μm,焦深为19.7 mm。用小孔成像法表征该光源焦斑尺寸为60.3 μm,焦深为20.1 mm。相较于现有的方法,基于锥形单玻璃管X射线聚焦镜的表征X射线光源参数方法对表征微焦斑光源有一定优势,对表征高能X射线光源有潜在发展和利用价值。     

Diagnostics of gold-containing surgical-dressing materials with X-ray and synchrotron radiation

An analysis of biocompatible and antibacterial Au-gauze nanocomposites for medical purposes using X-ray and synchrotron radiation is conducted. The samples are produced by the modification of medical cotton gauze by Au organosol in isopropanol, which is synthesized via the metal-vapor method. The nanocomposites are examined with X-ray photoelectron spectroscopy, as well as with X-ray adsorption diffraction spectroscopy (EXAFS/XANES) and small-angle X-ray scattering using synchrotron radiation.     

同轴X射线相位衬度计算机X射线断层摄影术研究

基于北京同步辐射装置(BSRF)开展了同轴X射线相位衬度计算机X射线断层摄影术(CT)研究.利用北京同步辐射的14 keV单色X射线作为光源,以高分辨能力的X射线胶片作为探测器,分别开展吸收衬度和同轴相位衬度成像的比较研究以及相位衬度计算机X射线断层摄影术研究.相位衬度计算机X射线断层摄影术重建采用Bronnikov提出的算法.结果显示,与传统的吸收衬度图像相比,相位衬度图像具有更好的衬度和更高的空间分辨力;实验获得人工样品和蝗虫的相位衬度计算机X射线断层摄影术重建图像.重建图像中可见样品的一些结构细节.实验结果表明,相位衬度X射线成像更适合于研究弱吸收或吸收差异很小的材料;利用北京同步辐射开展同轴X射线相位衬度计算机X射线断层摄影术研究是可行的.     

ZnO:Ga晶体对硬X射线的时间及能量响应

 介绍了ZnO:Ga晶体对重复频率快脉冲硬X 射线的时间响应,利用X射线荧光分析仪测量了ZnO:Ga晶体对10～100 keV硬X射线的能量响应。结果表明:ZnO:Ga晶体对硬X射线响应的上升时间为316 ps,半高宽为440 ps;对40 keV以上的X射线的能量响应很平坦。该晶体可以作为一种新颖的硬X射线探测元件。     

X射线相衬成像

本文介绍了近年来X射线位相衬度成像技术的发展状况,详细论述了X射线干涉相衬、衍射增强相衬,类同轴相衬和数字位相重构等几种典型的成像原理,讨论了影响成像衬度与分辨率的若干因素,并对位相成像的发展趋势作了展望。     

Refraction effect of scattered X-ray fluorescence at surface

The angular distribution of X-ray fluorescence shows anisotropic radiation. We proved that the origin of the anisotropic radiation is X-ray refraction by using a scattered X-ray fluorescence model. Utilizing the refraction effect of X-ray fluorescence, we can obtain much information: for example, surface density, chemical condition, surface roughness, and particle diameter of element, as a new tool of studying surfaces and interfaces. We introduce a new X-ray dispersive system utilizing X-ray refraction.