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X射线光栅微分相衬成像视场分析

杜杨 刘鑫 雷耀虎 黄建衡 赵志刚 林丹樱 郭金川 李冀 牛憨笨

X射线光栅微分相衬成像视场分析

杜杨, 刘鑫, 雷耀虎, 黄建衡, 赵志刚, 林丹樱, 郭金川, 李冀, 牛憨笨
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  • X射线光栅微分相衬成像对由轻元素构成的物质的内部探测具有传统吸收成像无法比拟的优势, 尤其在癌症的早期诊断和轻元素材料及器件的无损检测等领域应用潜力巨大. 大视场成像是影响该技术从实验室走向实际应用的重要因素. 针对大视场成像的客观需求, 基于菲涅耳衍射原理和光栅结构特征, 建立了量化物理模型用于分析影响成像视场的因素, 提出了实现大成像视场的有效途径, 为未来大视场光栅微分相衬成像方法的设计和应用提供理论依据.
      通信作者: 李冀, liji@szu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 11404221, 11074172)、中国博士后面上基金(批准号: 2014M562204)、中国博士后科学基金特别资助(批准号: 2015T80914)、深圳市科创委基础研究项目基金(批准号: JCYJ20150525092941019)、国家自然科学基金科学仪器基础研究专款(批准号: 61227802)和国家重点基础研究项目特别基金(批准号: 2012CB825802)资助的课题.
    [1]

    Momose A, Fukuda J 1995 Med. Phys. 22 375

    [2]

    Bonse U, Hart M 1965 Appl. Phys. Lett. 6 155

    [3]

    Hosoya S, Ando M 1971 Phys. Rev. Lett. 26 321

    [4]

    Momose A, Takeda T, Itai Y, Hirano K 1996 Nat. Med. 2 473

    [5]

    Davis T J, Gao D C, Gureyev T E, Stevenson A W, Wilkins S W 1995 Nat. 373 595

    [6]

    Chapman D, Thomlinson W, Johnston R E, Washburn D, Pisano E, Gmr N, Zhong Z, Menk R, Arfelli F, Sayers D 1997 Phys. Med. Biol. 42 2015

    [7]

    Ingal I V, Beliaevskaya E A 1995 J. Phys. D: Appl. Phys. 28 2314

    [8]

    Wilkins S W, Gureyev T E, Gao D C, Pogany A, Stevenson A W 1996 Nat. Lett. 384 335

    [9]

    David C, Nöhammer B, Solak H H, Ziegler E 2002 Appl. Phys. Lett. 81 3287

    [10]

    Momose A, Kawamoto S, Koyama I, Hamaishi Y, Takai K, Suzuki Y 2003 Jpn. J. Appl. Phys. 42 L866

    [11]

    Pfeiffer F, Weitkamp T, Bunk O, David C 2006 Nat. Phys. 2 258

    [12]

    Pfeiffer F, Bech M, Bunk O, Kraft P, Eikenberry E F, Brönnimann C, Grnzweig C, David C 2008 Nat. Mat. 7 134

    [13]

    Du Y, Liu X, Huang J H, Lei Y H, Zhao Z G, Lin D Y, Guo J C, Li J, Niu H B 2015 Opt. Express 19 12712

    [14]

    Zhu P P, Zhang K, Wang Z L, Liu Y J, Liu X S, Wu Z Y, McDonald S A, Marone F, Stampanoni M 2010 Proc. Natl. Acad. Sci. 107 13576

    [15]

    Du Y, Lei Y H, Liu X, Guo J C, Niu H B 2013 Acta Phys. Sin. 62 068702 (in Chinese) [杜杨, 雷耀虎, 刘鑫, 郭金川, 牛憨笨 2013 物理学报 62 068702]

    [16]

    Kottler C, Pfeiffer F, Bunk O, Grunzweig C, Bruder J, Kaufmann R, Tlustos L, Walt H, Briod I, Weitkamp T, David C 2007 Phys. Status. Solidi. A 204 2728

    [17]

    Donath T, Pfeiffer F, Bunk O, Grunzweig C, Hempel E, Popescu S, Vock P, David C 2010 Invest. Radiol. 45 445

    [18]

    Du Y, Liu X, Lei Y H, Guo J C, Niu H B 2011 Opt. Express 19 22669

    [19]

    Momose A, Yashiro W, Kido K, Kiyohara J, Makifuchi C, Ito T, Nagatsuka S, Honda C, Noda D, Hattori T, Endo T, Nagashima M, Tanaka J 2014 Phil. Trans. R. Soc. A 372 20130023

    [20]

    Revol V, Kottler C, Kaufmann R, Straumann U, Urban C 2010 Rev. Sci. Instrum. 81 073709

    [21]

    Modregger P, Pinzer B R, Thring T, Rutishauser S, David C, Stampanoni M 2011 Opt. Express 19 18324

    [22]

    Huang J H, Du Y, Lei Y H, Liu X, Guo J C, Niu H B 2014 Acta Phys. Sin. 63 168702 (in Chinese) [黄建衡, 杜杨, 雷耀虎, 刘鑫, 郭金川, 牛憨笨 2014 物理学报 63 168702]

    [23]

    Noda D, Tsujii H, Takahashi N, Hattori T 2009 J. Electrochem. Soc. 156 H299

    [24]

    David C, Bruder J, Rohbeck T, Grnzweig C, Kottler C, Diaz A, Bunk O, Pfeiffer F 2007 Microelectron. Eng. 84 1172

    [25]

    Liu X, Lei Y H, Zhao Z G, Guo J C, Niu H B 2010 Acta Phys. Sin. 59 6927 (in Chinese) [刘鑫, 雷耀虎, 赵志刚, 郭金川, 牛憨笨 2010 物理学报 59 6927]

    [26]

    Thuering T, Modregger P, Grund T, Kenntner J, David C, Stampanoni M 2011 Appl. Phys. Lett. 99 041111

    [27]

    Du Y, Huang J H, Lin D Y, Niu H B 2012 Anal. Bioanal. Chem. 404 793

  • [1]

    Momose A, Fukuda J 1995 Med. Phys. 22 375

    [2]

    Bonse U, Hart M 1965 Appl. Phys. Lett. 6 155

    [3]

    Hosoya S, Ando M 1971 Phys. Rev. Lett. 26 321

    [4]

    Momose A, Takeda T, Itai Y, Hirano K 1996 Nat. Med. 2 473

    [5]

    Davis T J, Gao D C, Gureyev T E, Stevenson A W, Wilkins S W 1995 Nat. 373 595

    [6]

    Chapman D, Thomlinson W, Johnston R E, Washburn D, Pisano E, Gmr N, Zhong Z, Menk R, Arfelli F, Sayers D 1997 Phys. Med. Biol. 42 2015

    [7]

    Ingal I V, Beliaevskaya E A 1995 J. Phys. D: Appl. Phys. 28 2314

    [8]

    Wilkins S W, Gureyev T E, Gao D C, Pogany A, Stevenson A W 1996 Nat. Lett. 384 335

    [9]

    David C, Nöhammer B, Solak H H, Ziegler E 2002 Appl. Phys. Lett. 81 3287

    [10]

    Momose A, Kawamoto S, Koyama I, Hamaishi Y, Takai K, Suzuki Y 2003 Jpn. J. Appl. Phys. 42 L866

    [11]

    Pfeiffer F, Weitkamp T, Bunk O, David C 2006 Nat. Phys. 2 258

    [12]

    Pfeiffer F, Bech M, Bunk O, Kraft P, Eikenberry E F, Brönnimann C, Grnzweig C, David C 2008 Nat. Mat. 7 134

    [13]

    Du Y, Liu X, Huang J H, Lei Y H, Zhao Z G, Lin D Y, Guo J C, Li J, Niu H B 2015 Opt. Express 19 12712

    [14]

    Zhu P P, Zhang K, Wang Z L, Liu Y J, Liu X S, Wu Z Y, McDonald S A, Marone F, Stampanoni M 2010 Proc. Natl. Acad. Sci. 107 13576

    [15]

    Du Y, Lei Y H, Liu X, Guo J C, Niu H B 2013 Acta Phys. Sin. 62 068702 (in Chinese) [杜杨, 雷耀虎, 刘鑫, 郭金川, 牛憨笨 2013 物理学报 62 068702]

    [16]

    Kottler C, Pfeiffer F, Bunk O, Grunzweig C, Bruder J, Kaufmann R, Tlustos L, Walt H, Briod I, Weitkamp T, David C 2007 Phys. Status. Solidi. A 204 2728

    [17]

    Donath T, Pfeiffer F, Bunk O, Grunzweig C, Hempel E, Popescu S, Vock P, David C 2010 Invest. Radiol. 45 445

    [18]

    Du Y, Liu X, Lei Y H, Guo J C, Niu H B 2011 Opt. Express 19 22669

    [19]

    Momose A, Yashiro W, Kido K, Kiyohara J, Makifuchi C, Ito T, Nagatsuka S, Honda C, Noda D, Hattori T, Endo T, Nagashima M, Tanaka J 2014 Phil. Trans. R. Soc. A 372 20130023

    [20]

    Revol V, Kottler C, Kaufmann R, Straumann U, Urban C 2010 Rev. Sci. Instrum. 81 073709

    [21]

    Modregger P, Pinzer B R, Thring T, Rutishauser S, David C, Stampanoni M 2011 Opt. Express 19 18324

    [22]

    Huang J H, Du Y, Lei Y H, Liu X, Guo J C, Niu H B 2014 Acta Phys. Sin. 63 168702 (in Chinese) [黄建衡, 杜杨, 雷耀虎, 刘鑫, 郭金川, 牛憨笨 2014 物理学报 63 168702]

    [23]

    Noda D, Tsujii H, Takahashi N, Hattori T 2009 J. Electrochem. Soc. 156 H299

    [24]

    David C, Bruder J, Rohbeck T, Grnzweig C, Kottler C, Diaz A, Bunk O, Pfeiffer F 2007 Microelectron. Eng. 84 1172

    [25]

    Liu X, Lei Y H, Zhao Z G, Guo J C, Niu H B 2010 Acta Phys. Sin. 59 6927 (in Chinese) [刘鑫, 雷耀虎, 赵志刚, 郭金川, 牛憨笨 2010 物理学报 59 6927]

    [26]

    Thuering T, Modregger P, Grund T, Kenntner J, David C, Stampanoni M 2011 Appl. Phys. Lett. 99 041111

    [27]

    Du Y, Huang J H, Lin D Y, Niu H B 2012 Anal. Bioanal. Chem. 404 793

  • [1] 戚俊成, 刘宾, 陈荣昌, 夏正德, 肖体乔. X射线光场成像技术研究. 物理学报, 2019, 68(2): 024202. doi: 10.7498/aps.68.20181555
    [2] 刘鑫, 易明皓, 郭金川. 线焦斑X射线源成像. 物理学报, 2016, 65(21): 219501. doi: 10.7498/aps.65.219501
    [3] 陈晓虎, 王晓方, 张巍巍, 汪文慧. 相位型波带板应用于大尺度X射线源成像的分析与模拟. 物理学报, 2013, 62(1): 015208. doi: 10.7498/aps.62.015208
    [4] 王晓方, 王晶宇. 菲涅耳波带板应用于聚变靶的高分辨X射线成像分析. 物理学报, 2011, 60(2): 025212. doi: 10.7498/aps.60.025212
    [5] 汤明玉, 武梦婷, 臧瑞环, 荣腾达, 杜艳丽, 马凤英, 段智勇, 弓巧侠. 菲涅耳非相干数字全息大视场研究. 物理学报, 2019, 68(10): 104204. doi: 10.7498/aps.68.20182216
    [6] 黄建衡, 杜杨, 雷耀虎, 刘鑫, 郭金川, 牛憨笨. 硬X射线微分相衬成像的噪声特性分析. 物理学报, 2014, 63(16): 168702. doi: 10.7498/aps.63.168702
    [7] 荣锋, 谢艳娜, 邰雪凤, 耿磊. 双能X射线光栅相衬成像的研究. 物理学报, 2017, 66(1): 018701. doi: 10.7498/aps.66.018701
    [8] 杜杨, 雷耀虎, 刘鑫, 郭金川, 牛憨笨. 硬X射线光栅微分干涉相衬成像两步相移算法的理论与实验研究. 物理学报, 2013, 62(6): 068702. doi: 10.7498/aps.62.068702
    [9] 程冠晓, 胡超. X射线相衬成像光子筛. 物理学报, 2011, 60(8): 080703. doi: 10.7498/aps.60.080703
    [10] 于 斌, 彭 翔, 田劲东, 牛憨笨. 硬x射线同轴相衬成像的相位恢复. 物理学报, 2005, 54(5): 2034-2037. doi: 10.7498/aps.54.2034
    [11] 陈 敏, 肖体乔, 骆玉宇, 刘丽想, 魏 逊, 杜国浩, 徐洪杰. 微聚焦管硬x射线位相衬度成像. 物理学报, 2004, 53(9): 2953-2957. doi: 10.7498/aps.53.2953
    [12] 刘丽想, 杜国浩, 胡 雯, 骆玉宇, 谢红兰, 陈 敏, 肖体乔. 利用定量相衬成像消除X射线同轴轮廓成像中散射的影响. 物理学报, 2006, 55(12): 6387-6394. doi: 10.7498/aps.55.6387
    [13] 陈 博, 朱佩平, 刘宜晋, 王寯越, 袁清习, 黄万霞, 明 海, 吴自玉. X射线光栅相位成像的理论和方法. 物理学报, 2008, 57(3): 1576-1581. doi: 10.7498/aps.57.1576
    [14] 戚俊成, 陈荣昌, 刘宾, 陈平, 杜国浩, 肖体乔. 基于迭代重建算法的X射线光栅相位CT成像. 物理学报, 2017, 66(5): 054202. doi: 10.7498/aps.66.054202
    [15] 吴海英, 张淳民, 赵葆常. 基于组合Wollaston棱镜成像光谱仪的视场扩大原理分析. 物理学报, 2009, 58(2): 930-935. doi: 10.7498/aps.58.930
    [16] 穆廷魁, 张淳民, 任文艺, 张霖, 祝宝辉. 偏振干涉成像光谱仪的视场展宽设计与分析. 物理学报, 2011, 60(7): 070704. doi: 10.7498/aps.60.070704
    [17] 权乃承, 张淳民, 穆廷魁. 基于孔径分割与视场分割的通道型成像光谱偏振技术. 物理学报, 2016, 65(8): 080703. doi: 10.7498/aps.65.080703
    [18] 刘丽想, 杜国浩, 胡 雯, 谢红兰, 肖体乔. X射线同轴轮廓成像中影响成像质量的若干因素研究. 物理学报, 2007, 56(8): 4556-4564. doi: 10.7498/aps.56.4556
    [19] 杨强, 刘鑫, 郭金川, 雷耀虎, 黄建衡, 牛憨笨. 无吸收光栅的X射线相位衬度成像实验研究. 物理学报, 2012, 61(16): 160702. doi: 10.7498/aps.61.160702
    [20] 晏骥, 江少恩, 苏明, 巫顺超, 林稚伟. X射线相衬成像应用于惯性约束核聚变多层球壳靶丸检测. 物理学报, 2012, 61(6): 068703. doi: 10.7498/aps.61.068703
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-10
  • 修回日期:  2015-11-29
  • 刊出日期:  2016-03-05

X射线光栅微分相衬成像视场分析

  • 1. 深圳大学光电工程学院, 光电子器件与系统(教育部、广东省)重点实验室, 深圳 518060
  • 通信作者: 李冀, liji@szu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金 (批准号: 11404221, 11074172)、中国博士后面上基金(批准号: 2014M562204)、中国博士后科学基金特别资助(批准号: 2015T80914)、深圳市科创委基础研究项目基金(批准号: JCYJ20150525092941019)、国家自然科学基金科学仪器基础研究专款(批准号: 61227802)和国家重点基础研究项目特别基金(批准号: 2012CB825802)资助的课题.

摘要: X射线光栅微分相衬成像对由轻元素构成的物质的内部探测具有传统吸收成像无法比拟的优势, 尤其在癌症的早期诊断和轻元素材料及器件的无损检测等领域应用潜力巨大. 大视场成像是影响该技术从实验室走向实际应用的重要因素. 针对大视场成像的客观需求, 基于菲涅耳衍射原理和光栅结构特征, 建立了量化物理模型用于分析影响成像视场的因素, 提出了实现大成像视场的有效途径, 为未来大视场光栅微分相衬成像方法的设计和应用提供理论依据.

English Abstract

参考文献 (27)

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