同步辐射X射线三维显微成像

本介绍了利用同步辐射进行X射线三维成像的工作原理及进展状况,详细论述了X射线三维成像的两种方法,X射线全息及CT技术,以及通过两的结合（HCT）进行高分辨率三维成像的有关理论与实验技术;介绍了同轴全息中消除“双生像”噪声的数字方法,讨论了影响分辨率的各种因素;本还介绍了在国家同步辐射实验室软X射线实验站进行的生物样品X射线三维成像的实验及其结果。     

同步辐射软X射线显微成像

软X射线显微成像是同步辐射最主要的应用之一,本文简明介绍软X射线显微成像的衬度机制,光源,成像方法和一些应用结果。     

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。     

传输同步辐射X射线的锥形单毛细管的物理特性

根据北京同步辐射装置生物大分子实验站(2W1A)的条件和应用,从理论上研究了锥形单毛细管传输同步辐射X射线的物理特性.计算了锥管传输效率随锥管长度、X射线能量的变化规律;计算了锥管出口处的光强分布,强度增益随工作距离的变化规律.结果表明:与传输发散X射线相比,锥形单毛细管传输平行X射线的物理特性有明显的不同.     

基于同步辐射的快速扫描X射线微束荧光成像方法

在上海光源硬X射线微聚焦光束线站(BL15U1)上, 基于EPICS软件平台, 集成运动控制, 光强探测, 荧光探测等功能, 实现了"飞行"模式 (on-the-fly) X射线扫描微束荧光成像方法. 用"飞行"扫描X射线荧光成像法获得了标准镍网, 以及微量元素Cu, Zn,K, Fe在样品老鼠脾内的分布图像, 结果显示该方法不但在速度上有了极大的提高, 而且获得的元素分布图像具有高质量. 关键词： 快速扫描X射线微束荧光成像 同步辐射 微量元素分布     

同步辐射X射线荧光分析

同步辐射作为一种新型光源的出现，给Ｘ射线应用领域的各学科注入了新的活力，世界上许多国家纷纷建造同步辐射加速器并投入使用，使同步辐射的应用得到空前的发展，同步辐射Ｘ射线荧光分析就是其中的一个重要方面．文章讨论了常规Ｘ射线荧光分析的局限性，概略地描述了同步辐射在荧光分析方面的优越性，指出它为Ｘ射线荧光分析技术带来的新突破 痕量元素的检测和微区扫描分析，简要介绍了国际及国内同步辐射Ｘ射线荧光分析的水平及现状，并展望了以后的发展方向．     

同步辐射X射线衍射技术

 3.微晶X射线衍射技术顾名思义,微晶X射线衍射技术是一种应用于研究微小晶体的结构的衍射技术.这里的微晶有两种含义:其一是微小的单晶体,它们的尺寸在亚毫米以下;其二是样品是多晶的,但其总体积很小,也在亚毫米以下.在很多情况下,我们很难得到较大而完美的单晶体.况且,有些单晶体如某些生物单晶体本来体积就很小.     

同步辐射X射线衍射技术

 X射线跟我们眼睛感觉到的可见光一样都是电磁波,但X射线的波长要小得多.我们常说的X射线的波长在0.1埃至10埃之间。而物质的原子或分子的空间排列也在这个尺度范围中.每个原子或分子是一个对波的散射体,根据波的衍射原理,如果物质的原子或分子的空间排列有一定的周期性,则X射线会在物质中产生衍射现象.如果我们收集衍射信号并加予分析,就可以揭示晶体内的原子和分子的空间排列状况.X射线衍射技术正是这样一门科学技术,它在物理学、材料科学、化学、生物学等众多的领域中有着广泛的应用.     

同步辐射X射线荧光分析

 近二、三十年来,X射线荧光分析(简称XRF)已成为物质中元素含量分析的基本手段,已广泛应用于物理、化学、生物、医学、法学、地学、材料科学等学科及工农业生产中.XRF是用X射线激发样品,并检测从样品中发射出的元素之特征X射线强度,分析样品中元素的含量.所谓特征X射线,是指每种元素的原子受激后会发射特定能量的X射线,它们是不连续的,是各自分立的.当原子内壳层中的电子受外来粒子作用而电离后,就会在内壳层留下一个空穴,于是较外层的电子就会跃迁到这个空穴,这就是所谓的退激发过程.     

同步辐射硬X射线衍射增强峰位成像CT研究

对于主要由轻元素组成的生物、医学样品,利用衍射增强成像技术可以观察到常规吸收成像无法观察到的内部微观结构,因而衍射增强成像具有较高的衬度和空间分辨率.选用苍蝇作为实验样品,在北京同步辐射装置上首次开展了衍射增强峰位成像CT实验.重建出的样品断层像显示其分辨率达到了几十μm水平.对于将衍射增强成像技术应用于生物和医学等领域具有重要意义.     

基于同步辐射的X射线成像技术在静高压研究中的应用

随着同步辐射技术的发展,稳定、高强度、能量可调、具有优良相干性的X射线源成为现实,使得X射线成像技术在诸多领域得到了广泛的应用。成像方法也从传统的简单投影成像,发展出相衬成像、显微成像、相干衍射成像等多种实验技术。X射线衍射技术用于测量具有长程周期性的材料在微观尺度的结构信息;与之相比,X射线成像技术的可视化强,测量直接,可实现各种材料(晶体、非晶体、液体等)从微观、介观到宏观尺度的测量。近年来,X射线成像技术在静高压领域中有了长足的发展,如非晶态材料的物态方程测量、高压加载下的声速测量、熔融铁在地幔岩石中的输运过程研究、晶体材料中的应变分布以及材料相变的演化过程研究等。本文较系统地总结了X射线成像技术在静高压研究领域的应用,以期对今后的研究有所帮助。     

基于单毛细管椭球镜的微束X射线荧光成像

X射线荧光成像是一种可无损获得样品内部元素空间分布信息的实验技术,可分为荧光mapping扫描成像与荧光CT成像,其空间分辨率由X射线聚焦束斑的大小决定。上海光源成像线站已建立X射线荧光成像系统并对用户开放,在多个领域取得较好的研究成果,该系统基于狭缝限束获取微束X射线,束斑为150μm,限制了该方法的广泛应用。椭球聚焦镜是反射面为椭球面的单次反射单毛细管光学元件,基于全反射原理,具有反射效率高、工作距离长、接收角宽、适用X射线能量范围宽、体积小等优点,已应用到X射线聚焦、全场纳米成像等领域。由于对面型精度的要求较高,制备椭球聚焦镜难度较大。为满足广大用户对微束荧光成像的需求,自行设计并成功研制了针对微束荧光成像系统的单毛细管椭球镜,并对其进行了X射线聚焦性能检测,结果显示可获得14μm聚焦光斑,焦点处增益可达255倍。基于自主研制的椭球镜,在上海光源BL13W搭建微束X射线荧光成像系统,并开展了微束荧光mapping成像与微束荧光CT实验研究:(1)对中风鼠脑切片的荧光mapping扫描成像,得到中风鼠脑中微量元素铜、铁、钙与锌的元素分布荧光光谱图;(2)对鼠脑及毛细管中浓度为0.5 mg·L~(-1)的标准砷溶液进行同步辐射微束X射线荧光CT成像,利用OSEM重构算法重构投影数据,获得了鼠脑中铜元素和毛细管中砷元素二维分布的切片图。两组实验表明,基于自行设计与研制的单毛细管椭球镜的微束X射线荧光成像系统,样品处的光通量密度增加,空间分辨率得到提高,单张荧光光谱的获取时间显著减少,同时也提高了系统的元素探测限。     

同步辐射X射线成像光束线劳厄双晶单色器设计

上海光源X射线成像光束线采用多极扭摆器(wiggler)作为辐射光源, 提出一种劳厄双弯晶单色器的设计方案. 计算结果显示, 可获得固定出口的平行单色光束, 能量调谐范围覆盖19—120keV, 在33keV时, 输出光子通量及通量密度分别为1.9×10¹³phs/s和3.8×10¹⁰phs/s/mm². 分析了劳厄晶体的聚焦及单色化性能, 计算了输出光子通量及单色器的热负载情况. 与传统的双平晶方案相比, 本设计在获得高通量和解决热负载等方面有明显的优越性, 并能有效控制热形变.     

同步辐射小角X射线散射研究

应用同步辐射小角X射线散射研究了二醋酸纤维素接枝聚甲基丙烯酸甲酯在二氯甲烷和甲醇4:1的混合溶剂中的尺寸和形态. 结果表明接枝共聚物在溶剂中形成单分子微球. 微球的尺寸随支链的长度增加而增大.     

同步辐射X射线形貌及其应用

晶体材料在国民经济和国防上的重要作用日益明显,因而对晶体质量提出了越来越高的要求．为了判断晶体质量的好坏,人们发展了各种各样的质量检查方法,其中Ｘ射线形貌方法是一种非破坏的检查方法,它得到越来越广泛的应用［１,２］．然而用Ｘ射线形貌方法检查晶体远没有象用光学显微镜那样方便,因为它要求精确地调节晶体的取向以得到布喇格反射．人们感到更不方便的是,用普通Ｘ射线形貌方法检查晶体时的曝光时间太?...     

同步辐射软X射线单色仪的进展

介绍了同步辐射单色仪光束线和与之相关的光学技术，阐述了第三代高亮度光源对单色仪光束线提出的新挑战，最后简要介绍了目前国际上主要的同步辐射软Ｘ射线单色仪系统和它们的发展。     

同步辐射X射线干涉的实验研究

介绍在北京同步辐射装置上进行的国内首次LLL型X射线干涉实验研究,在X光底片上观察到了Moire干涉条纹,为进一步利用X射线干涉技术实现纳米测量打下了初步基础.     

X射线毛细管及其应用

介绍了Ｘ射线毛细管光学元件的原理、特征和类型及其在蛋白质晶体学、微束衍射、微束光谱等方面应用新进展。