【技术实现步骤摘要】
微尺度颗粒物中元素三维成像的方法和系统
本专利技术涉及高能物理技术和核分析
，尤其涉及微尺度颗粒物中元素三维成像的方法和系统。
技术介绍
诸如雾霾颗粒等成分复杂的微尺度颗粒由多种元素(元素还可能呈现不同的相态)组成，各种元素在微尺度颗粒物中呈现复杂的三维空间分布。透镜电子显微镜(TransmissionElectronMicroscope，TEM)和能量分布X射线能谱(EnergyDispersiveSpectroscopy，EDS)连用的方法仅能实现成分复杂微尺度颗粒物二维形貌特征的高分辨率成像和元素组成的分析，并不能获取元素在成分复杂颗粒中的三维空间分布信息。类似的，红外或拉曼显微成像与扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope，SEM)结合的方法，也仅能获得成分复杂微尺度颗粒物中元素的二维分布图像，也不能实现微尺度颗粒物中元素的三维空间分布成像；并且，此种方法的分辨精度也不足以表征亚微米级微尺度颗粒物的元素分布特征。为解析成分复杂颗粒的三维空间分布，行业内已开始采用二维离...
【技术保护点】
1.一种微尺度颗粒物中元素三维成像的方法，用于获取所述微尺度颗粒物中目标元素的三维图像，其特征在于，包括：/n在各个照射角度，采用第一波长的X射线照射所述微尺度颗粒物而形成第一特征图像，以及采用第二波长的X射线照射所述微尺度颗粒物而形成第二特征图像；/n比较同一照射角度获取的第一特征图像和第二特征图像，获得灰度差异图像；/n基于各个照射角度对应的所述灰度差异图像，采用三维重构技术获得所述目标元素的三维图像；/n其中：所述第一波长的X射线的能量大于或等于所述目标元素的吸收边处能量，所述第二波长的X射线的能量为所述目标元素的吸收边前能量；所述第一波长的X射线和所述第二波长的X射...
【技术特征摘要】
1.一种微尺度颗粒物中元素三维成像的方法，用于获取所述微尺度颗粒物中目标元素的三维图像，其特征在于，包括：
在各个照射角度，采用第一波长的X射线照射所述微尺度颗粒物而形成第一特征图像，以及采用第二波长的X射线照射所述微尺度颗粒物而形成第二特征图像；
比较同一照射角度获取的第一特征图像和第二特征图像，获得灰度差异图像；
基于各个照射角度对应的所述灰度差异图像，采用三维重构技术获得所述目标元素的三维图像；
其中：所述第一波长的X射线的能量大于或等于所述目标元素的吸收边处能量，所述第二波长的X射线的能量为所述目标元素的吸收边前能量；所述第一波长的X射线和所述第二波长的X射线为软X射线、中能X射线或者硬X射线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于各个照射角度获取的所述第一特征图像或者所述第二特征图像，采用三维重构技术获得所述微尺度颗粒物的三维图像；
基于所述目标元素的三维图像和所述微尺度颗粒物的三维图像，获得表征所述目标元素在所述微尺度颗粒物中分布特征的三维图像。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
确定所述微尺度颗粒物中的主要元素；
在各个照射角度，采用第三波长的X射线照射所述微尺度颗粒物而形成第三特征图像；所述第三波长的X射线的能量等于所述主要元素的X射线吸收边能量；
基于各个角度对应的所述第三特征图像，采用三维重构技术获得所述微尺度颗粒物的三维图像；
基于所述目标元素的三维图像和所述微尺度颗粒物的三维图像，获得表征所述目标元素在所述微尺度颗粒物中分布特征的三维图像。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，采用第一波长的X射线照射所述微尺度颗粒物而形成第一波长图像，以及采用第二波长的X射线照射所述微尺度颗粒物而形成第二特征图像前，还包括：
调整所述微尺度颗粒物在样品载物台上的状态，以使所述微尺度颗粒物以单颗粒形式分散。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
在各个照射角度，采用第一波长的X射线照射所述微尺度颗粒物而形成第一波长图像，以及采用第二波长的X射线照射所述微尺度颗粒物而形成第一特征图像和第二特征图像，包括：
在第一波长的X射线照射所述微尺度颗粒物的情况下，使所述样品载物台绕固定转轴旋转，获得各个照射角度对应的第一特征图像；以及，
在第二波长的X射线照射所述微尺...
【专利技术属性】
技术研发人员：王黎明，陈春英，赵宇亮，丁洁，关勇，陈亮，李玉锋，丛亚林，田扬超，刘刚，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
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