《X射線光柵相襯成像像質評估、最佳化和實驗驗證研究》是依託深圳大學，由黃建衡擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：X射線光柵相襯成像像質評估、最佳化和實驗驗證研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃建衡
- 依託單位：深圳大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
X射線光柵相襯成像對輕元素物質具有傳統吸收成像無法比擬的襯度優勢，在醫學和材料科學等領域具有巨大的套用潛力。目前成像使用的X射線光柵的製作仍然十分困難，評估光柵質量對成像質量的影響對器件製作非常重要，隨著X射線能量提高和視場擴大，這個問題就更為關鍵。本項目基於這一問題，擬建立理論模型研究光柵質量對相襯成像質量的影響機制，開展其像質評估和最佳化方法的理論和實驗研究：一是構建光柵相襯成像的傳遞函式模型，引入光源相干性、探測器解析度和光柵參數等影響因素，建立像質評估體系；二是基於傳遞函式模型重點研究光柵質量及條紋對比度對成像質量的影響，提出最佳化成像質量和降低器件製作難度的方法和途徑；三是利用飛秒雷射微加工技術研製一種相位型解析度板，構建成像平台對像質最佳化方法進行實驗驗證，探索更具實用價值的成像實現方案和技術。本項目的實施將有助於發展和完善X射線光柵相襯成像理論和技術，推動該技術的實用化進程。
結題摘要
X射線光柵相襯成像技術可同時獲得輕元素物質的吸收、相襯和散射圖像，在材料科學、生命科學和醫學等領域有巨大套用潛力。相比傳統X射線吸收成像技術而言，該成像技術仍然處於起步階段，其成像靈敏度和圖像解析度尚有待評估和最佳化。本項目針對這一問題，建立了基於傳遞函式的相襯成像系統理論模型，引入光源焦斑在像面上的投影函式、轉換屏的點擴散函式和探測器像素函式等影響因素，分析了光柵參數及位移誤差對成像系統的影響，並設計製作了一種用於像質評估驗證的相位靈敏度解析度板，通過解析度板樣件的成像結果評估得到了實驗系統不同空間解析度情況下可探測的折射角靈敏度。在此基礎上，提出了基於納米顆粒填充製作吸收光柵的途徑以降低光柵製作難度，初步實驗探究了鉍納米顆粒填充製作24μm周期吸收光柵的結果；提出了一種X射線級聯光柵相襯成像系統以提高成像視場和成像質量，驗證了對稱型級聯光柵相襯成像系統的實驗結果，分析了樣品位置對成像靈敏度的影響規律，並利用基於空間濾波的傅立葉變換恢復算法得到了樣品的吸收、相襯和散射圖像。本項目傳遞函式模型的建立和相位靈敏度解析度板的研製，從理論和實驗兩方面為光柵相襯成像系統提供了像質評估和驗證機制；本項目納米顆粒填充製作吸收光柵和級聯光柵相襯成像系統的實施，從器件和系統兩方面為光柵相襯成像系統提供了像質提升和最佳化方案。
