同步輻射X射線(xiàn)成像及應(yīng)用

相比常規(guī)的x射線(xiàn)光源，同步輻射光源具有：極高的光通量波長(zhǎng)可調(diào)諧高度準(zhǔn)直多種實(shí)驗(yàn)手段同步輻射光源的優(yōu)勢(shì)：當(dāng)前第1頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)同步輻射X射線(xiàn)相襯成像當(dāng)前第2頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)1896年2月8日，X射線(xiàn)在美國(guó)首次用于臨床診斷1895年11月8日（星期五），倫琴給他妻子Bertha拍的左手透視片，手上戴有戒指第一張X射線(xiàn)成象照片吸收反襯當(dāng)前第3頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)傳統(tǒng)的X射線(xiàn)成象系統(tǒng)都是基于樣品不同部位對(duì)X射線(xiàn)吸收不同進(jìn)行的，即所謂的吸收反襯成象。從1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(xiàn)開(kāi)始，該方法在眾多領(lǐng)域特別是臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得了巨大的成功。然而，受原理的限制它很難對(duì)密度相差不大的輕元素材料、生物軟組織如血管、腫瘤等成清晰象。當(dāng)前第4頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)襯度產(chǎn)生機(jī)理吸收反襯樣品的厚度或密度元素的吸收X射線(xiàn)透射成象機(jī)理：樣品改變了入射光場(chǎng)的分布，探測(cè)器接收的光強(qiáng)分布包含了樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息當(dāng)前第5頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)X射線(xiàn)相襯成象X-rayphasecontrastimaging(XPCI)就是利用X射線(xiàn)透過(guò)樣品后攜帶的位相信息對(duì)樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)成清晰象，它克服傳統(tǒng)成象方法的不足，是一種全新的成象方法，也是目前X射線(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，國(guó)際上大多數(shù)的同步輻射裝置都有光束線(xiàn)開(kāi)展相襯成象研究。RealTimeUltraHighResolutionRadiologyonLiveSpecimens另一特點(diǎn)——活樣品的高分辨率實(shí)時(shí)成象當(dāng)前第6頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)硬X射線(xiàn)相襯成象對(duì)光源的要求空間相干性：原則上應(yīng)大于待分辨細(xì)節(jié)的最大尺寸，不要求整個(gè)照明范圍全空間相干對(duì)平行光空間相干長(zhǎng)度：ls=2l/a時(shí)間相干性：根據(jù)OTF分析，Dl~l0不會(huì)造成對(duì)比度過(guò)分降低，一般取Dl-l0/4。分辨率越高要求時(shí)間相干性越好合適的光源

同步輻射或微聚焦X射線(xiàn)管普通X射線(xiàn)源無(wú)法滿(mǎn)足要求，必須具備較高的相干性當(dāng)前第7頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)衍射增強(qiáng)成像(DEI)Humanbreastcancerspecimen.Specimenimagedinvitrowithconventionalabsorption(top)anddiffraction-enhancedtechniques(bottom).ESRF當(dāng)前第8頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)ConventionalimagePeakofanalyzerimageApparentrefractionimageattheSYRMEPbeamlineatELETTRAHumanFinger

當(dāng)前第9頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)Mouseheartradiograph

MouseheartapparentabsorptionimageMouseheartapparentrefractionimageattheSYRMEPbeamlineatELETTRA當(dāng)前第10頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)MouselungsradiographMouselungspeakofreflectionimage

MouselungsapparentrefractionimageattheSYRMEPbeamlineatELETTRA當(dāng)前第11頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)無(wú)造影劑血管造影術(shù)?當(dāng)前第12頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)300μm蜜蜂微血管當(dāng)前第13頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)材料力學(xué)ForceForceX-raysOriginallineofdetectDevelopedlineofdetect當(dāng)前第14頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程成象250μmélectrodeCuivreZincZinc當(dāng)前第15頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)200μm金屬材料的元素?cái)U(kuò)散過(guò)程成象Al11ZngalliumgalliumDiffusiondegalliumfissuration當(dāng)前第16頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)聚合物材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究——顆粒邊界PP當(dāng)前第17頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)相襯CT--

昆蟲(chóng)當(dāng)前第18頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)相襯CT--鋅鋁合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)注意觀察其中內(nèi)含物

當(dāng)前第19頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)同步輻射X射線(xiàn)醫(yī)學(xué)應(yīng)用

－雙色減影成像當(dāng)前第20頁(yè)\共有21頁(yè)\編于星期三\21點(diǎn)I造影——K吸收邊（33.17KeV）吸收強(qiáng)度是骨、肉吸收的10000倍