The invention discloses a diffraction enhanced imaging method for synchrotron radiation. In this method, two oblique-cut crystals are selected, one is used as monochromator and the other is used as analyzer; the diffraction beam produced by grazing X-ray onto the monochromator surface is incident on the sample to be measured; then the monochromator is rotated around the normal direction of the lattice surface, and the oblique-cut factor B is calculated according to the measured spot size, when it is in phase with the theoretical value. At that time, the rotation angle of the monochromator was fixed, and the X-ray rays after passing through the sample were incident on the surface of the analyzer; then the analyzer was rotated around the normal line of the lattice surface, and the intensity of the light was measured with the intensity detector to record the analysis. The analyzer is located at the peak position, the half peak position and the angle corresponding to the peak bottom of the curve. The analyzer is adjusted to the angle position recorded in step 4, and the signals emitted by the analyzer are received by the imaging detector.
【技术实现步骤摘要】
一种同步辐射的衍射增强成像方法
本专利技术涉及一种成像方法,尤其涉及一种同步辐射的衍射增强成像方法。
技术介绍
X射线成像技术被广泛应用在从医学到材料科学等多个科研领域,其成像主要有吸收衬度和相位衬度两种方法。吸收衬度成像对含重元素的材料有很好的成像效果,但在面对主要由轻元素组成的样品时,吸收成像不能提供很好的衬度,需要采用相位衬度成像的技术。相位衬度成像是通过将X线穿过物体时相位的变化转换为光强变化的技术,主要有干涉法、类同轴成像法、衍射增强成像法、光栅相位法等。其中衍射增强成像法(DiffractionEnhancedImaging,DEI)的原理是利用晶体衍射对入射角度的选择性,将物体中折射率变化带来的光束的角度变化筛选出来记录其光强的空间分布。由于DEI方法具有高空间分辨率、高衬度分辨率、低辐射损伤等优点,自从这项技术被再发现以来,已经有大批相关的研究和应用。同步辐射X光束有亮度高、准直性好、能谱覆盖区域宽、波长连续可调等优点,在X射线成像实验中有信噪比高、实验周期短、数据采集快等优势。因此,利用同步辐射的衍射增强成像应用范围很广、用户众多。DEI技术的常规实验排置如图1所示。两块衍射指数相同的完美单晶按照(+,—)方式排列,样品位于两块晶体之间。第一晶作为单色/准直器产生平行度良好的单色光,第二晶为分析器,用于对穿透样品的出射光做角度分析,探测器位于第二晶之后。完美晶体的动力学衍射具有非常窄的接收角,只有当入射光进入分析器接收角的窗口时,入射光才会从分析器里被反射出来。其成像原理为,同步辐射白光经过第一晶后变成角度分布很窄(发散度ω0:晶体动力学 ...
【技术保护点】
1.一种同步辐射的衍射增强成像方法,其步骤包括:1)选取两块斜切晶体,其中一块作为单色器、一块作为分析器;将待测样品放置在该单色器与该分析器之间;2)将X射线掠入射到该单色器表面上产生的一束衍射单色准直化光束入射到待测样品;然后将该单色器绕晶格面法线方向旋转,利用光斑探测器测量当前旋转角度时入射到待测样品的衍射单色准直化光束的光斑尺寸,根据光斑尺寸推算当前旋转角度该单色器的斜切因子b值,当其与对应角度时该单色器的斜切因子理论值相当时固定该单色器的旋转角度φ;3)将该光斑探测器移出光路;将X射线透过该待测样品后产生带有该待测样品的结构信息的光线入射到该分析器表面上产生布拉格衍射;然后将所述分析器绕其晶格面法线方向旋转,使得所述分析器的晶格面和晶面法线方向组成的平面与入射光截面的夹角与步骤2)确定的旋转角度φ相当或相同;4)以该分析器衍射面的法线方向为轴旋转该分析器,利用光强探测器检测出射光强度随着角度的变化曲线,记录下该分析器在该变化曲线的峰位、半峰位和峰底对应的角度位置;5)将该光强探测器移出光路,将该分析器分别调整到步骤4)记录的角度位置上,利用成像探测器分别接收该分析器出射的信号, ...
【技术特征摘要】
1.一种同步辐射的衍射增强成像方法,其步骤包括:1)选取两块斜切晶体,其中一块作为单色器、一块作为分析器;将待测样品放置在该单色器与该分析器之间;2)将X射线掠入射到该单色器表面上产生的一束衍射单色准直化光束入射到待测样品;然后将该单色器绕晶格面法线方向旋转,利用光斑探测器测量当前旋转角度时入射到待测样品的衍射单色准直化光束的光斑尺寸,根据光斑尺寸推算当前旋转角度该单色器的斜切因子b值,当其与对应角度时该单色器的斜切因子理论值相当时固定该单色器的旋转角度φ;3)将该光斑探测器移出光路;将X射线透过该待测样品后产生带有该待测样品的结构信息的光线入射到该分析器表面上产生布拉格衍射;然后将所述分析器绕其晶格面法线方向旋转,使得所述分析器的晶格面和晶面法线方向组成的平面与入射光截面的夹角与步骤2)确定的旋转角度φ相当或相同;4)以该分析器衍射面的法线方向为轴旋转该分析器,利用光强探测器检测出射光强度随着角度的变化曲线,记录下该分析器在该变化曲线的峰位、半峰位和峰底对应的角度位置;5)将该光强探测器移出光路,将该分析器分别调整到步骤4)记录的角度位置上,利用成像探测器分别接收该分析器出射的信号,采集图像。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,重复步骤2)~5),得到一组不同旋转角度φ对应的采集图像,即取得不同角度分辨率下的成像结果;然后比较不同旋转角度φ时的成像效果,取得最优的成像结果。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,两所述斜切晶体的斜切角度相同。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:刁千顺,洪振,张小威,袁清习,盛伟繁,胡凌飞,石泓,郑黎荣,姜永诚,刘旭,
申请(专利权)人:中国科学院高能物理研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。