相襯成像

相襯成像

相襯成像是指通過紀錄穿過物體的X射線相位的改變,來反映物體內部電子密度的分佈的方式。

X射線成像


相襯成像
相襯成像
自從1895年倫琴發現X射線以來,X射線成像就被廣泛應用於臨床醫學、科學研究、和工業無損檢測。然而,長達100年間,X射線成像一直是依賴於物體不同部位對X射線產生不同程度的吸收衰減,其基本原理幾乎沒有任何變化。
然而,事實上,X射線穿過物體后,不僅強度發生了衰減,其相位也發生了改變。X射線相襯成像利用的就是這一原理,通過紀錄穿過物體的X射線相位的改變,來反映物體內部電子密度的分佈,也即我們常說的物體內部結構。

相襯成像的優點


與傳統X射線成像相比較,相襯成像具有幾個優點:
1、適合於弱吸收物質成像。所謂弱吸收物質,即對X射線衰減很小的物質,包括高分子材料、生物體組織,傳統X射線成像對其顯示很不清晰。而這類物質對X射線的相位改變卻相對較大,因此相襯成像方法能有效顯示其內部結構。
2. 成像雜訊低。
3. 成像解析度高,已達到亞微米量級。
4. 需要的輻射劑量較低。
X射線相襯成像在上個世紀90年代發展起來,主要有干涉法、衍射增強法、類同軸法和光柵法。採用的光源有微焦點光源和同步輻射光源。世界各國均在展開相關研究,主要有澳大利亞、日本、美國、中國和歐洲國家。在澳大利亞,基於微焦點光源的類同軸法已經初步商業化。在國內,清華大學工程物理系中科院高能所首都醫科大學等單位均在進行研究工作。相襯成像主要用於樣品結構、生物化學過程的研究,未來將有望應用於臨床醫學。