在統(tǒng)計光學(xué)理論中,光場的關(guān)聯(lián)特性可分為一階關(guān)聯(lián)特性和高階關(guān)聯(lián)特性。實際上,大多數(shù)光學(xué)成像方法僅僅利用了光場的一階關(guān)聯(lián)效應(yīng),即是利用光場的振幅或相位所形成的空間或時間的關(guān)聯(lián)來獲得成像物體信息的。X射線相位襯度成像相比于吸收成像在生物軟組織或較輕元素材料中有著更高的分辨力和更高的信噪比。但是硬X射線的相襯成像往往對光源的一階空間相干性有一定的要求,例如干涉法、同軸輪廓法、晶體衍射法、光柵微分法、散斑追蹤法等相襯成像方法。在以上的相襯成像方法中散斑追蹤法因其成像裝置簡單高效、成本低廉、相位靈敏度高等原因近年來受到了廣泛關(guān)注。但制約該方法實際應(yīng)用的阻礙始終沒有解決,即相位的二階導(dǎo)數(shù)效應(yīng)會在樣品相位急劇變化處產(chǎn)生邊緣增強(qiáng)效應(yīng)干擾這些位置的相位恢復(fù)精確度。在一階時間光場關(guān)聯(lián)成像領(lǐng)域,時間減影血管造影成像技術(shù)一直是血管病變診斷與治療的“金標(biāo)準(zhǔn)”。該方法利用造影劑灌注在時間上的相關(guān)性質(zhì),通過時間上相間隔的兩幀影像減影得到血管影像。但因活體生物體內(nèi)復(fù)雜運(yùn)動的干擾,這種減影方式往往人工偽影較多,成像分辨率和信噪比較低。因此,目前的X射線一階時間空間光場關(guān)聯(lián)成像還需進(jìn)一步的發(fā)展與完善。本文針對以上的X射線成... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

X射線相襯成像方法示意圖

圖 2.1 楊氏雙縫干涉實驗示意圖。摘自文獻(xiàn)[106]Figure 2.1 Sketch of young's double-slit interference experiment像來說，光源的特性與成像是密切相關(guān)的，物面上光場的光場的一階相干性質(zhì)也是緊密相關(guān)的。根據(jù)菲涅耳衍射和面上光強(qiáng)分布為1 1 2 2 1 1 1 11 1 1 2 2 2, , ,( , ) ( , ), ,g gx y V x y t V x y td d d d h x y h x yV t V t ） （ ，）（ ，）（ ， ） （ ， ）1 1y ， , )是成像系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)， 是與光場從物面（ 相聯(lián)系的時間延遲（一般而言 是所涉及的坐標(biāo)的函數(shù)）。脈沖響應(yīng)函數(shù) h 只是在其周圍小區(qū)域內(nèi)不為零。因而該積

第 2 章 X 射線散斑追蹤相襯成像邊緣增強(qiáng)效應(yīng)消除研究以看出，輕重元素的 值會相差很大。這就造成了對于吸收襯度成像，在探測器動態(tài)范圍有限的情況下，對樣品中含較重元素部分成像較清晰時，樣品中含較輕元素部分則呈現(xiàn)出幾乎完全透明的特征而沒有細(xì)節(jié)信息。如果延長曝光時間，試圖對樣品中較輕元素部分成像時，樣品接受的輻射劑量將會更高，而成像質(zhì)量的改善卻很小。吸收成像的另一個重要缺陷是，X 射線被物質(zhì)吸收后能量轉(zhuǎn)化為其他形式，對于生物樣品，這可能會造成輻射損傷。而基于 值的相襯成像襯度來源于折射而不是吸收，具體來說是當(dāng) X 射線通過物體時，光場因為被折射不可避免的引入相位差，經(jīng)過自由傳播后，這種相位差以光場的強(qiáng)度變化顯示出來所以其成像機(jī)制完全不同，X 射線對樣品的輻射損傷將會大大減小，樣品只須接受很小的劑量，便獲得較清晰的圖像。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]X射線小角散射CT方法及其應(yīng)用研究[D]. 胡濤.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所) 2018
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本文編號：3549727