X射線相位襯度成像與傳統(tǒng)的吸收襯度成像相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),對(duì)輕質(zhì)材料、密度相近材料能夠給出更高的圖像襯度和細(xì)節(jié)分辨,在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值,是目前X射線成像研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。而基于常規(guī)X射線源的相位襯度成像技術(shù)是X射線相位襯度成像推廣普及的關(guān)鍵,具有極其重要的研究意義,目前該技術(shù)在成像方法等方面還存在許多問題�；趲缀喂鈱W(xué)建立了數(shù)值模擬模型,研究了基于分析晶體成像和基于編碼光闌成像兩種可基于常規(guī)X射線源實(shí)現(xiàn)的相位襯度成像方法。針對(duì)信息提取方法、成像方法和物理設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行研究,主要工作及結(jié)果概括如下:首先,研究了常規(guī)X射線源條件下基于分析晶體成像中多圖信息提取方法的特性。隨著泊松噪聲的增大,信息提取結(jié)果將出現(xiàn)退化,像素光子計(jì)數(shù)大于1000時(shí),噪聲影響較小。采集方案的選取受到折射角理論值和噪聲水平的影響。吸收、折射和散射三種信息在提取過程中將相互干擾,其中折射和散射相互影響較大。實(shí)際應(yīng)用中需考慮噪聲、采集方案和信息干擾的影響。其次,在基于編碼光闌成像的研究中,提出了基于照明曲線中心斜率的量化信息提取方法,研究了折射角靈敏度和信息提取精度對(duì)源尺寸的依賴關(guān)系。結(jié)果顯示所提出方法能夠提取到更為精確的折射角信息。此外折射角靈敏度受源尺寸的影響較小,表明基于編碼光闌成像能適用于常規(guī)X射線源。再次,在標(biāo)準(zhǔn)基于編碼光闌成像方法(DM-DS)和現(xiàn)有單曝光成像方法(SM-SS)的基礎(chǔ)上,提出了一種新的單曝光成像方法(DM-SS),對(duì)比研究了三者的特性。結(jié)果顯示DM-SS在不同因素的影響下,均具有相對(duì)更好的特性表現(xiàn)。DM-SS的襯度增強(qiáng)和單曝光特性有助于基于編碼光闌成像技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。最后,開展了基于編碼光闌成像裝置的物理設(shè)計(jì)和編碼光闌的試制。給出了裝置的組成、布局和硬件參數(shù),從圖像襯度、成像時(shí)間等方面評(píng)估了系統(tǒng)的性能。此外,探索了熔融法在編碼光闌制作中的應(yīng)用,利用鉛粉和金粉開展了試制。結(jié)果表明熔融法是一種潛在的編碼光闌制作方法,但仍有待改進(jìn)和完善。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O434.19
【部分圖文】：

可利用探測(cè)到的相移信息 ψ 作為投影值直接成信息圖像，但由于 遠(yuǎn)大于 β，因此相移圖像比吸收?qǐng)D像更。在實(shí)際應(yīng)用中，直接探測(cè)相移信息并不容易，通常只能通探測(cè)。相較而言，折射角信息不僅更容易探測(cè)，還具有襯度 Δθ 與相移的關(guān)系可表示為[153]：1 ( , , )xx y zk x ，Δθ 對(duì)應(yīng)于相移的一階導(dǎo)數(shù)，因此對(duì)物體的邊緣靈敏。A取到的相位信息均為折射角信息。傳播成像(PBI)方法還可以探測(cè)到另一種相位信息，即相移該圖像對(duì)物體的邊界十分靈敏。圖 2.13 給出了一圓柱樣品的包括相移圖像(ψ)、折射角圖像(Δθ)和相移二階導(dǎo)圖像(▽2ψ(b) (c)(d)

CBI裝置組成和幾何布局示意圖

66圖 6.2 CBI 裝置部分設(shè)備實(shí)物圖2) 幾何布局要確定幾何布局(即 Zsd和 Zod)，需要從以下幾個(gè)方面考慮：X 射線利用率、折射角靈敏度、對(duì)源尺寸的要求和應(yīng)用場(chǎng)合。首先，對(duì)于 X 射線管，出射的束流為錐形束，在 xy 平面探測(cè)到射線的強(qiáng)度
【參考文獻(xiàn)】

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1 谷雨;胡以華;郝士琦;顧有林;趙楠翔;王陽(yáng)陽(yáng);任曉東;;激光反射層析成像中濾波反投影算法特性研究[J];激光與紅外;2015年12期

2 李盼云;張凱;黃萬(wàn)霞;袁清習(xí);王研;鞠在強(qiáng);吳自玉;朱佩平;;Cosine fitting radiography and computed tomography[J];Chinese Physics B;2015年06期

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4 趙雪嬌;張凱;洪友麗;黃萬(wàn)霞;袁清習(xí);朱佩平;吳自玉;;衍射增強(qiáng)成像提取多種信息的簡(jiǎn)便方法研究[J];物理學(xué)報(bào);2013年12期

5 楊強(qiáng);劉鑫;郭金川;雷耀虎;黃建衡;牛憨笨;;無(wú)吸收光柵的X射線相位襯度成像實(shí)驗(yàn)研究[J];物理學(xué)報(bào);2012年16期

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1 王云波;基于分析晶體成像的信息提取和CT重建的研究[D];蘭州大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2859336